SciLogs International .com.be.es.de

Recentste blogposts RSS

Paniek in Groningen

04. Februari 2013, 21:00

De stoppen sloegen even door in Groningen. De aardbevingsapocalyps leek onvermijdelijk. De dijken zouden in elkaar zakken en een gigantisch gebied in Noord-Nederland zou onder water komen te staan. Zowel minister van Economische Zaken Henk Kamp als de minister-president Mark Rutte reisden af naar Groningen om de gemoederen te bedaren. En dit alles omwille van een recent vrijgegeven studie (in het kader van een brief van Minister van Economische Zaken Henk Kamp aan de Tweede Kamer, 25.01.2013) van het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), waarin de waarschijnlijkheden van aardbevingen met een hogere magnitude geïnduceerd door de Groningse gaswinning, worden geëvalueerd.

De krantenartikels logen er weer niet om! Trouw kopt "Gaswinning zorgt voor 'levensgevaarlijke toestanden'" (Trouw, 28.01.2013). "Er kunnen doden vallen" staat te lezen in De Telegraaf (28.01.2013). En Business Nieuwsradio BNR gaat nog een stapje verder: "Gaswinning kan leiden tot een nationale ramp" (BNR, 30.01.2013). Volgens de media kunnen zich in Noord-Groningen aardbevingen met een magnitude van 4 tot 5 (op de Richterschaal) in de toekomst voordoen. Plots zijn de Noord-Groningse huizen geen stuiver meer waard. De vrees groeit dat er slachtoffers zullen vallen bij de volgende aardbevingen. En als de dijken dan nog bezwijken onder het aardbevingsgeweld, staat niet alleen Noord-Nederland onder water, maar valt ook de aardgaswinning volledig stil ... een nationale ramp! Algemene paniek!

 

In het BNR-artikel weet Bert Middel, dijkgraaf van waterschap Noorderzijlvest, ons te vertellen: “De laatste aardbeving die we hadden in het gebied was 3,2 op de schaal van Richter en die was al behoorlijk heftig. Een aardbeving met de kracht van 5,0 op de schaal van Richter is 25 keer zo sterk, dan zakken dijken in”. En in de Volkskrant ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) staat te lezen: "De aardbeving die in augustus 2012 het dorpje Huizinge in de Groningse gemeente Loppersum trof, was niet 3,4 maar 3,6 op de schaal van Richter. ... De aardbeving blijkt dus twee keer zo zwaar te zijn dan eerder gedacht. De schaal van Richter telt namelijke 'logaritmisch', wat zoveel inhoudt dat een aardbeving van 4,0 op de schaal tien keer zo zwaar is als een aardbeving van 3,0 op die schaal". Wat is het nu? 3,2, 3,4 of 3,6 op de schaal van Richter? En is een aardbeving van 5,0 nu ongeveer 25 keer sterker dan een aardbeving van 3,2, of moet het ongeveer 100 (10 x 10) keer sterker zijn? Of wat?

 

De 16.08.2012 Huizinge aardbeving

Deze aardbeving is de 'zwaarste' geïnduceerde aardbeving die ooit in Nederland bij gaswinning is opgemeten. De aardbeving deed zich voor op 16 augustus 2012. Het epicentrum lag bij Huizinge, gemeente Loppersum (53,3547N - 6,6571E). De aardbevingshaard - het hypocentrum - lag op een diepte van ongeveer 3 km, de gemiddelde diepte van het gasveld in Groningen. De initieel berekende lokale magnitude is ML 3,4. De nadien berekende momentmagnitude is Mw 3,6. Dit laatste vertaalt zich in een verschoven cirkelvormige breukoppervlak van ongeveer 0,5 km², met een straal van 390 ± 110 m, en met een gemiddelde verplaatsing van 5 ± 3 cm. Wat de Volkskrant meldt ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) is dan ook compleet fout. De magnitude is niet bijgesteld, alleen herberekend op de magnitudeschaal die nu wereldwijd aangewend wordt, net omdat de momentmagnitude een betere maat is voor de hoeveelheid vrijgegeven energie bij een aardbeving. Alleen is het zo dat beide magnitudeschalen normaal gecorreleerd zijn in dit magnitudebereik. De procedure ter bepaling van de lokale magnitude ML in de Groningse context is dan ook aan een bijstelling toe volgens het KNMI.

Het macroseismisch epicentrum, met een maximum intensiteit VI is gelegen op ongeveer 2 km ten noordoosten van het instrumentele epicentrum (zie bovenstaande figuur). Deze intensiteit wil zeggen dat iedereen de aardbeving goed gevoeld heeft en dat er beperkte schade optreedt. Er zijn in totaal 2500 schadegevallen ingediend bij de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM). Dat er zoveel schadegevallen zijn, heeft alles te maken met de relatief ondiepe aardbevingshaard. Normaal overschrijdt bij een aardbeving van deze magnitude ('minor earthquake') de intensiteit III (vergelijkbaar met het trillen bij het langsrijden van een zware vrachtwagen) niet.

 

Geïnduceerde seismiciteit

Dat gaswinning gepaard gaat met geïnduceerde seismiciteit is algemeen geweten. Door de exploitatie van een gasreservoir - vergelijk het best met een spons met gas in de poriën - compacteren de gasvoerende lagen beetje bij beetje. Dit brengt spanningen met zich mee. Deze spanningen kunnen er uiteindelijk voor zorgen dat er breuken ontstaan of dat bestaande breuken doorschuiven ... met aardbevingen tot gevolg. Het unieke aan het Groningse gasveld - het grootste in Europa - is natuurlijk dat het onder een dichtbevolkt gebied is gelegen (in tegenstelling tot vele andere gasvelden die onder zee gelegen zijn) (zie figuur onderaan). De kleine aardbevingen worden dan ook gevoeld, of kunnen zelfs lichte schade veroorzaken aan gebouwen.

Sinds 1991 zijn er meer dan 585 geïnduceerde aardbevingen geregistreerd. Ongeveer 200 van deze aardbevingen had een lokale magnitude ML ≥1,5. Op 16 augustus 2012 deed zich de 'zwaarste' aardbeving tot nu toe voor, met een lokale magnitude ML 3,4. Naar aanleiding van deze aardbeving voerde het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) een studie uit naar de waarschijnlijkheden van aardbevingen met een hogere magnitude in het Groningse gasveld (Reassessment of the probability of higher magnitude earthquakes in the Groningen gas field - Muntendam-Bos, A.G. & de Waal, J.A.). 


Op deze kaart van Groningen is duidelijk het verband te zien tussen het voorkomen van aardbevingen (alle aardbevingen in de periode 1996-2012) en het Groningse gasveld (in groen).

 

Een eerste belangrijk vaststelling is dat de cumulatieve vrijgave aan seismische energie opmerkelijk samenloopt met de cumulatieve productie bij de gaswinning (zie figuur onderaan). De jaarlijkse productie is sinds 2000 inderdaad sterk toegenomen van 20 à 30 miljard m³ naar 45 à 50 miljard m³. Vanaf 2003 is ook te zien dat de seismische energievrijgave steeds meer gebeurt door aardbevingen met een hogere magnitude (ML ≥3) (zie de trapjes op de figuur). Vandaar ook dat het SodM adviseert om de productiesnelheid in een keer drastisch te halveren ten opzichte van de huidige productiesnelheid van 50 miljard m³, om zo het aantal aardbevingen alsook de kans op 'zwaardere' aardbevingen sterk te reduceren, natuurlijk met alle economische (voor de NAM) en budgettaire gevolgen (voor de Nederlandse staat) van dien. 

 

Opmerkelijk is ook dat er een tijdsverband blijkt te zijn tussen het voorkomen van de aardbevingen met een hogere magnitude en de jaarlijkse productiecyclus van de gaswinning in de zomer (lage productie) en in de winter (hoge productie) (zie figuur onderaan). De 'zwaardere' aardbevingen blijken steeds zo'n 6 à 9 maanden na de winterproductiepiek voor te komen.

 

 

De frequentie van voorkomen van aardbevingen met een bepaalde magnitude blijkt ook mooi de Gutenberg-Richterwet te volgen. De b-waarde benadert 1, typisch voor zowel natuurlijke als geïnduceerde aardbevingen. Dit betekent dat aardbevingen met een magnitude ≥2,5 ongeveer 10 maal minder waarschijnlijk zijn dan aardbevingen met een magnitude ≥1,5. Of dat aardbevingen met een magnitude ≥3,5 ongeveer 10 maal minder waarschijnlijk zijn dan aardbevingen met een magnitude ≥2,5, of ongeveer 100 maal minder waarschijnlijk dan aardbevingen met een magnitude ≥1,5. Enzovoort. En trouwens, bij elke stap in de magnitudeschaal komt er ongeveer 32 maal zoveel seismische energie vrij. Dus een aardbeving met een magnitude 4,0 is dus 32 keer zo zwaar - en dus niet tien keer ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) - als een aardbeving met een magnitude 3,0.

De belangrijkste conclusie uit deze studie is wellicht dat de analyse van de Groningse seismiciteit NIET toelaat om een maximaal mogelijke magnitude af te leiden. Hierbij wordt wel gemeld dat er hoogstwaarschijnlijk wel zo'n maximaal mogelijke magnitude is, maar deze kan enkel bepaald worden door een diepgaandere seismotektonische studie van de aanwezige breuksystemen in het gebied. Een dergelijke studie in het Bergermeer gasveld (nabij Alkmaar) wijst voor de context van dit veld op een maximaal mogelijke lokale magnitude van ML 3,9. Uit de literatuur valt verder af te leiden dat de 'zwaarste' geïnduceerde aardbeving bij gas- of oliewinningen wereldwijd een magnitude had van ML 4,2 (in het Lacq-gasveld in het zuiden van Frankrijk). Hieruit wordt aangenomen dat een aardbeving met een magnitude ML ≥5,0 hoogstwaarschijnlijk niet te verwachten is in de context van een gaswinning. Maar de conclusie die de media - en dus uiteindelijk ook het publiek - hieruit trekt, met name dat aardbevingen met een magnitude tussen ML 4 en 5 te verwachten zijn, is dan ook fout! Uit de conclusie 'waarschijnlijk niet groter dan' kan je niet besluiten 'dus wel mogelijk tot'! Een nuance die het verschil maakt tussen feitelijke berichtgeving en stemmingmakerij.

Sinds de - mogelijk geïnduceerde - Mw 5,1 aardbeving die het Zuid-Spaanse stadje Lorca trof op 11 maart 2011 (zie 'Knoei niet met wrijving!') is het misschien aangeraden om toch maar voorzichtig te zijn met aannames met betrekking tot de maximaal mogelijke magnitude van geïnduceerde aardbevingen. Voor hierover verreikende uitspraken te doen, is het beter te wachten op het aan-de-gang-zijnde geologische en seismologische onderzoek naar de seismotektonische structuur van het Groningse gasveld. Maar laat ondertussen ook en vooral de ongegronde paniekzaaierij achterwege. 

 

 

Overgevoelig - aanvulling 10 februari 2013

 

Laat op de avond van 7 februari 2013 deden er zich opnieuw twee 'minor' aardbevingen voor in een tijdspanne van minder dan één uur, de eerste met een magnitude ML 2,7 en de tweede met een magnitude ML 3,2, beide met een hypocentrum op 3 km. Deze aardbevingen konden natuurlijk niet op een slechter moment komen, net een week na de hele heisa rond het rapport van de SodM (zie hierboven). Iedereen is overgevoelig, ook en vooral de media (bv. "Twee 'zware' aardbevingen in provincie Groningen", nrc, 8 februari 2013). Aardbevingen die anders de pers niet zouden halen, worden nu plots 'wereldnieuws'. Alle perspectief is totaal verloren.

Op 9 februari 2013 deed zich weerom een kleine aardbeving van ML 2,7 voor ... het lijkt wel of de Aarde zelf haar stem wil laten horen in het politieke debat ...

 

In de media

Rapporten & persberichten

Kamerstukken



Geschreven in Aardbevingen | 2 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Aardbeving van het jaar

26. December 2012, 21:00

In Humo's pop poll 2012 is Barack Obama verkozen tot 'man van het jaar', Astrid Brian tot 'vrouw van het jaar' (?!), en Bart De Wever tot 'lul van het jaar'. De Standaard is op zoek naar het 'product van 2012'. Nu iedereen dan toch bezig is met lijstjes en jaaroverzichten, stel ik me de vraag: als ik nu één aardbeving zou moeten selecteren in het afgelopen jaar, welke zou deze dan zijn? Kortom, welke aardbeving verkies ik tot 'aardbeving van het jaar'? 

Is het de aardbeving die het meeste slachtoffers heeft gemaakt in 2012? Op 11 augustus 2012 vielen er in het noordwesten van Iran 306 slachtoffers te betreuren ten gevolge van een middelmatige Mw 6,4 aardbeving. Niet echt meer dan een 'fait divers' in onze media ('Al 306 doden na aardbevingen in Iran', DM 13.08.2012). Niet echt een kandidaat voor 'aardbeving van het jaar'! Trouwens, 2012 valt op door het laagste aantal geregistreerde aardbevingslachtoffers - namelijk 768 - in het laatste decenium (zie USGS). We moeten tot het jaar 2000 teruggaan om een lager slachtofferaantal - namelijk 231 - te vinden. Dit natuurlijk onder voorbehoud dat we de dagen die ons van 2012 nog resten, gespaard blijven van een aardbevingscatastrofe.

Dan maar de zwaarste aardbeving van 2012? In 2012 zijn er 16 aardbevingen geregistreerd met een magnitude groter dan 7 (zie USGS). De Mw 8,6 aardbeving, die op 11 april 2012 zich voor de kusten van Sumatra (Indonesië) voordeed, is de aardbeving met de grootste magnitude in 2012. Ook deze aardbeving bleek niet meer dan een 'fait divers' te zijn in onze media ('Aardbeving nabij Sumatra kost vijf mensenlevens', DM 12.04.2012). Onterecht! Deze aardbeving - samen met de Mw 8,2 'naschok' - roep ik uit tot 'aardbeving van 2012', niet omdat het de zwaarste was, maar omdat het de aardbeving was met de grootste impact op het wetenschappelijke denken over aardbevingen en de Aardse dynamiek!

 

Totaal onverwacht
Op 11 april 2012 deed er zich dus een Mw 8,6 aardbeving voor zo'n 400 km ten zuidwesten van Banda Aceh op Sumatra. Zo'n 2 uur later doet er zich een tweede aardschok voor met een magnitude Mw 8,2. Het epicentrum bevond zich op zo'n 185 km ten zuidzuidwesten van het epicentrum van de eerste beving. Wat eerst leek op een 'naschok', blijkt achteraf deel uit te maken van een aaneenschakeling van gelijkaardige breukgebeurtenissen ('rupture events'). Het is dan ook beter te spreken van een 'dubbelaardbeving'.

Figuur 1: Op deze kaart (Yue et al. 2012) vind je de seismotektonische context van de 'dubbelaardbeving' van 11 april 2012 voor de kusten van Sumatra. De twee rood-witte 'strandballen' geven de 'strike-slip' breukwerking en het epicentrum aan van beide aardbevingen. De rode bolletjes geven de magnitude en het epicentrum weer van de naschokactiviteit gedurende de week na de hoofdschokken. De witte lijn duidt de Sumatratrog aan, de plaatgrens tussen de Euraziatische plaat (Sundaplaat) en de Indo-Australische plaat. Het oranje vlak is het verschoven deel van het subductiecontact dat de Mw 9,2 Sumatra-Andamanaardbeving (26.12.2004) veroorzaakte.
Het kleine overzichtskaartje bovenaan geeft de plaattektonische context weer van de Indo-Australische plaat, met zijn 3 subplaten (AUS: Australische; CAP: Capricorn; IND: Indische). De grijze zone geeft het gebied aan met belangrijke intraplaatvervorming tussen deze 3 subplaten. De 'dubbelaardbeving' deed zich voor in dit overgangsgebied.

 

Seismotektonisch gezien zijn er een aantal bijzonderheden aan deze 'dubbelaardbeving'. Vooreerst doen de aardbevingen zich niet voor aan een plaatgrens. Het zijn zogenaamde intraplaataardbevingen, aardbevingen die zich middenin een tektonische plaat voordoen. De epicentra bevinden zich op meer dan 200 km van de dichtsbijzijnde plaatgrens, de Sumatratrog, waar de Indo-Australische plaat onder de Euraziatische plaat - lokaal ook de Sundaplaat genoemd - wegduikt (subductiezone) met een snelheid van ongeveer 50 à 65 mm per jaar (zie figuur 1). Ten tweede is het vrij ongewoon dat in de onmiddellijke omgeving van een subductiezone in de wegduikende plaat belangrijke 'strike-slip' breukactiviteit voorkomt (zie ook 'Strike-Slip'). Tenslotte blijken beide aardbevingen de zwaarste 'strike-slip' aardbevingen te zijn die ooit zijn opgemeten. Dergelijke magnitudes werden bovendien niet echt verwacht op dergelijke breuksystemen, vooral als deze zich voordoen ver weg van een plaatgrens. Deze'dubbelaardbeving' trok dan ook de bijzondere aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap. De resultaten van de analyse van deze aardbevingen, gepubliceerd in het oktobernummer van Nature, zijn dan ook des te opmerkelijker!

 

Vier aardbevingen in één
De hoeveelheid seismische energie vrijgegeven gedurende de 160 seconden, die de eerste aardschok duurde, vertaalt zich in de momentmagnitude Mw 8,6 (zie ook 'Eénmaal in de duizend jaar'). Een zeer gedetailleerde analyse van de aardbevingsgolven (Yue et al. 2012) laat echter zien dat we eigenlijk te maken hebben met 4 individuele breukgebeurtenissen ('rupture events') (zie figuur 2). De eerste breukgebeurtenis doet zich voor op een WNW-OZO georiënteerd breuksegment; de breukverplaatsing (tot maximaal 37 m) is dextraal; deze breukgebeurtenis heeft een momentmagnitude Mw ~8,5. De tweede breukgebeurtenis doet zich voor of twee NNO-ZZW georiënteerd breuksegmenten die het eerste breuksegment doorsnijdt; de breukverplaatsing (tot maximaal ~8 m) is sinistraal; deze breukgebeurtenis heeft een momentmagnitude Mw ~7,9. De derde breukgebeurtenis doet zich opnieuw voor op een WNW-OZO georiënteerd breuksegment; de breukverplaatsing (tot maximaal 26 m) is dextraal; de individuele momentmagnitude Mw ~8,3. De laatste breukgebeurtenis doet zich voor op een WNW-OZO georiënteerd breuksegment op meer dan 300 km ten westen van het eerste epicentrum; de breukverplaatsing (tot maximaal 12 m) is opnieuw dextraal; de individuele momentmagnitude Mw ~7,8. Uiteindelijk kan ook de Mw 8,2 aardbeving, die zich 2 uur later voordoet - en ongeveer 80 seconden duurt - op een NNO-ZZW georiënteerd breuksegment, zo'n 185 km ten zuidzuidwesten van het epicentrum van de eerste beving,  tot deze sequentie gerekend worden.

 

Figuur 2: Op deze figuur (Yue et al. 2012) zijn de 4 individuele breukgebeurtenissen ('rupture events') weergegeven. Onderaan vind je een kaartje met de vier breuksegmenten (rode ster: epicentrum van de Mw 8,6 aardbeving; rode punten: de epicentra van de 4 individuele breukgebeurtenissen). Bovenaan zijn de 4 individuele breuksegmenten weergegeven; de contouren geven de breukverplaatsing weer; de pijltjes de richting en grootte van verplaatsing; het rode punt de aardbevingshaard of hypocentrum van de individuele breukgebeurtenissen (ongeveer op 30 km diepte).

 

We hebben hier dus te maken met een complex netwerk van 'strike-slip' breuksegmenten, die zo goed als gelijktijdig geactiveerd werden. Uit de breukactiviteit op de individueel geactiveerde segmenten van dit geconjugeerd breuksysteem kan de globale spanningstoestand in de opgebroken oceaankorst worden afgeleid. De WNW-OZO georiënteerde segmenten kenden een dextrale beweging, terwijl het NNO-ZZW georiënteerde segment een sinistrale beweging kende. Zoals op de figuur links is aangegeven, kunnen we hieruit afleiden dat het spanningsveld gedomineerd wordt door een NW-ZO georiënteerde compressie (sigma1) en een NO-ZW georiënteerde rek (sigma3) (op het overzichtskaartje van figuur 1 vind je deze richtingen inderdaad terug, weergeven door de zwarte en witte pijlen). De rek kan in relatie gebracht worden met de nabije subductie. Maar voor de compressie moet een andere oorzaak gevonden worden, namelijk in de specifieke context van de overgangzone middenin de Indo-Australische plaat (zie 'Een plaatgrens in wording').

De oriëntatie van de breuken is echter geen toeval. De oceaankorst in het aardbevingsgebied is gekenmerkt door de aanwezigheid van NNO-ZZW lopende, fossiele transformbreuken (zie ook 'Strike-Slip'), de restanten van actieve zeevloerspreiding in het Whartonbekken zo'n 45 miljoen jaar geleden, alsook van de vulkanische 'Ninetyeast Ridge' (zie figuur 1). Het NNO-ZZW georiënteerde breuksegment heeft een van de deze bestaande zwakheden in de oceaankorst gereactiveerd, terwijl de WNW-OZO georiënteerde segmenten deze fossiele structuren, zoals de 'Ninetyeast Ridge', doorsnijdt.

 

Een plaatgrens in wording
De Indo-Australische plaat is onderhevig aan belangrijke interne vervorming die het gevolg is van de veranderende dynamiek langsheen de noordelijke plaatgrens. Terwijl ter hoogte van Indonesië de plaat - opgebouwd uit oceanische lithosfeer - nog steeds in subductie wegduikt onder de Euraziatische plaat, treedt er ter hoogte van Indië immers een continentale collisie op. Deze interne spanningsopbouw en vervorming moet ooit leiden tot de ontkoppeling van de Indische en Australische delen van deze lithosferische plaat. De overgangszone (grijze zone op het overzichtskaartje van figuur 1) is hierdoor sinds ongeveer 10 miljoen jaar onderhevig aan belangrijke NW-ZO georïenteerde compressie. Hier is een nieuwe plaatgrens in wording. Hoe deze plaatgrens er uiteindelijk zal uitzien, zal de mens nooit weten. Alleen zijn we nu waarschijnlijk getuige geweest van de prille, embryonale stappen in de ontwikkeling van deze toekomstige plaatgrens.

 

Met 8 jaar vertraging
Nog opmerkelijker aan de 'dubbelaardbeving' is hun tijdsrelatie met de Mw 9,1 Sumatra-Andamanaardbeving, die op 26 december 2004 de oorzaak was van de tsunamitragedie langsheen de kusten van de Indische Oceaan, alsook de geassocieerde Mw 8,6 Nias aardbeving op 28 maart 2005. De afstand tussen de epicentra van de 2004 en 2012 aardbevingen, bedraagt ongeveer 330 km. Na de twee subductie-aardbevingen blijken er al 28 'strike-slip' aardbevingen te hebben plaatsgevonden in de Indo-Australische plaat in de directe omgeving van de verschoven subductiesegmenten (zie figuur 3). Al deze 'strike-slip' aardbevingen wijzen ze op dezelfde compressiecontext als de 2012 'dubbelaardbeving'. Allemaal wijzen ze op een reactivatie van bestande zwakke structuren in de oceaankorst van de Indo-Australische plaat. Berekeningen (Delescluse et al. 2012) wijzen verder uit dat de tijdsperiode van 8 jaar nodig is om de maximale seismische relaxatiespanning ten gevolge van de subductie-aardbevingen over te dragen op de breuksystemen in de sector van de 2012 'dubbelaardbeving'. Deze vertraging heeft alles te maken met het vertragend, viskeus-elastisch gedrag van de onderliggende asthenosfeer. De subductie-aardbevingen in 2004 en 2005 hebben dan ook mogelijk de 2012 'dubbelaardbeving' vertraagd aangevuurd ('triggering').

 

Figuur 3: Weergave van de verhoogde seismische intraplaatactiviteit in de Indo-Australische plaat ten gevolge van de 2004 Aceh en 2005 Nias aardbevingen (Delescluse et al. 2012). Links een kaartje met de ruimtelijke verdeling van aardbevingshaarden, alsook de verschoven segmenten van het subductiecontact van de 2004 en 2005 aardbevingen. Rechts een tijdschaal, waarbij het jaar 0 overeenkomt met 26 december 2004 (Aceh aardbeving) (blauwe punten: aardbevingen voor Aceh aardbeving; rode punten: aardbevingen na Aceh aardbeving; zwarte 'strandballen': aardbevingen in regio van de 'dubbelaardbeving'; blauwe 'strandballen': de 2012 'dubbelaardbeving').


Wereldwijde 'naschokken'
Misschien de meest tot de verbeelding sprekende waarneming is dat de 'dubbelaardbeving' wel eens 'naschokken' met een magnitude Mw > 5,5 (tot zelfs magnitude Mw ~7) dynamisch zou kunnen hebben aangevuurd tot op afstanden van meer dan 20.000 km van het epicentrum (Pollitz et al. 2012). Opvallend is immers dat in de zes dagen na de 'dubbelaardbeving' het aantal Mw > 5,5 aardbevingen (op afstanden > 1.500 km van het epicentrum) wereldwijd sterk toenam. Maar ook dat de verdeling over het aardoppervlak niet willekeurig was. Al deze 'naschokken' kwamen immers voor in 4 lobben van verhoogde dynamische schuifvervorming veroorzaakt door oppervlaktegolven ('Love-wave radiation') (zie figuur 4). De oppervlaktegolven van deze zware 'strike-slip' aardbeving zou wel eens breuksystemen wereldwijd dynamisch onder extra spanning hebben kunnen brengen ('teleseismic loading') en zo aardbevingen hebben aangevuurd ('triggering'). Het feit dat het wereldwijd de weken voor de 'dubbelaardbeving' uiterst kalm was op het aardbevingsfront, zou ook wel een rol hebben kunnen gespeeld. Meer breuksystemen waren zo immers 'ready to go'!

Figuur 4: De twee hemisferen ('epicentral' en 'antipodal') (Pollitz et al. 2012) geven de globale herverdeling van de tijdelijke, dynamische schuifvervorming ten gevolge van de 'dubbelaardbeving' weer. Rode 'strandballen' en zwarte bollen duiden de epicentra aan van aardbevingen met een magnitude Mw > 5,5 in een periode van 6 dagen na de 'dubbelaardbeving', de open, witte bol de aardbeving met een magnitude Mw > 5,5 in een periode van 6 dagen voor de 'dubbelaardbeving'. 

 

Processie van Echternach
Eens te meer heeft een aardbeving de wetenschappelijke gemeenschap voor aap gezet. De 2012 'dubbelaardbeving' gedroeg zich immers weerom niet volgens het boekje. Alleen daarvoor al verdient deze aardbeving de titel van 'aardbeving van 2012'!

Net als de Mw 9,1 Sumatra-Andamaaardbeving en de Mw 9,0 Tohoku aardbeving (zie '3-11'), kleurt de 'dubbelaardbeving' buiten de lijntjes van de algemeen geldende modellen, waarop niet alleen het puur wetenschappelijke aardbevingsonderzoek maar ook de maatschappelijk relevante aardbevingsrisico-analyse is gebaseerd. Deze modellen worden dan ook meer en meer in vraag gesteld (zie bv. 'Characteristic Earthquake Model', 1884-2011, R.I.P.', Kagan et al. 2012, Seismological Research Letters 83(6), 951-953).

Maar elke aardbeving is ook een leermoment. Aardbevingswetenschappers leren telkens weer iets bij dat ons helpt het 'gedrag' van breuksystemen beter te begrijpen. Maar telkens roept het onderzoek ook weer meer vragen op dan dat het antwoorden geeft. Een beetje de aardbevingsvariant van de processie van Echternach!

 

 

  • Delescluse, M., Chamot-Rooke, N., Cattin, R., Fleitout, L., Trubienko, O. & Vigny, C. 2012. April 2012 intra-oceanic seismicity off Sumatra boosted by the Banda-Aceh megathrust. Nature 490, 240-244 (11 October 2012). doi: 10.1038/nature11520
  • Yue, H., Lay, T. & Kope, K. D. 2012. En échelon and orthogonal fault ruptures of the 11 April 2012 great intraplate earthquakes. Nature 490, 245-249 (11 October 2012). doi: 10.1038/nature11492
  • Pollitz, F. F., Stein, R. S., Sevilgen, V. & Bürgmann, R. 2012. The 11 April 2012 east Indian Ocean earthquake triggered large aftershocks worldwide. Nature 490, 250-253 (11 October 2012). doi: 10.1038/nature11504


Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Knoei niet met wrijving!

09. December 2012, 18:32

Het idee van 'antropogene aardbevingen' komt steeds meer op de voorgrond in actuele discussies rond de extractie van schaliegas, waarbij de techniek van 'fracking' gebruikt wordt, of rond de ondergrondse opslag van koolzuurgas als remedie voor de klimaatopwarming ('Carbon Capture & Storage'). We weten immers dat menselijke ingrepen in de ondergrond seismiciteit kan veroorzaken.

De winning van aardolie en aardgas bijvoorbeeld kan tot kleine aardbevingen leiden en dan ook lichte schade veroorzaken. Deze zomer nog werd de Nederlandse provincie Groningen opgeschrikt door twee kleine aardbevingen - een M 2,4 aardbeving op 14 augustus 2012 en een M 3,4 aardbeving op 15 augustus 2012. Beide aardbevingen zijn rechtstreeks in verband te brengen met de aardgaswinning in Groningen. Door de extractie van aardolie of aardgas uit het ondergrondse reservoirveroorzaakt men immers extra spanningen in de bovenliggende deklagen doordat de reservoirgesteenten samengedrukt worden - net alsof je een spons uitperst. Dit kan uiteindelijk tot kleine breukbewegingen - en dus kleine aardbevingen - leiden. Maar kunnen ook zwaardere - en dus potentieel dodelijke - aardbevingen door de mens veroorzaakt worden?

Op 11 maart 2011 schudde een middelmatige aardbeving - met een magnitude Mw 5.1 - het Zuid-Spaanse stadje Lorca door elkaar. Heel wat gebouwen liepen schade op. Er vielen 9 slachtoffers. Een driehondertal inwoners liepen verwondingen op. Het epicentrum van de aardbeving lag amper 2 kilometer van het centrum van het stadje. Opvallend echter was dat de aardbevingshaard zeer ondiep gelegen was, op amper 1 kilometer diepte. Wat was er gaande?

In het novembernummer van Nature Geoscience wordt een mogelijke verklaring hiervoor gegeven (Gonzalez et al. 2012. The 2011 Lorca earthquake slip distribution controlled by groundwater crustal unloading. Nature Geoscience 5, 821-825). Ten zuiden van Lorca ligt de uitgestrekte vallei van de Guadalentinrivier, waar intensief aan tuinbouw gedaan wordt. Deze intensieve tuinbouw is enkel mogelijk door roofbouw te plegen op de onderliggende aquifers in de sedimentlagen van het Alto Guadalentin bekken (zie onderstaande figuur). Sinds 1960 is zo de watertafel al 250 meter gedaald. Door de extractie van deze grote hoeveelheden grondwater - het leegzuigen van de spons - is het ganse gebied ook onderhevig aan een belangrijke verzakking, tot meer dan 10 cm per jaar centraal in het bekken (zie dieprode zone op onderstaande figuur). Maar in tegenstelling tot Groningen is dit sedimentaire bekken langs de noordwestzijde begrensd door een actieve overschuivingsbreuk, de Alhama de Murcia breuk (zie figuur). Recent paleoseismologisch onderzoek (Ortuño, M. 2012. An exceptionally long paleoseismic record of a slow-moving fault: The Alhama de Murcia fault (Eastern Betic shear zone, Spain). Geological Society of America Bulletin 124, 1474-1494) heeft uitgewezen dat in de laatste 325.000 jaar er zich minstens 6 zware aardbevingen - met een magnitude tussen 6 en 7 - hebben voorgedaan op deze breuk. Dit betekent dat ongeveer elke 30.000 jaar een dergelijke aardbeving te verwachten is. De Lorca aardbeving was echter heel wat minder krachtig en past dan ook niet in dat verhaal. Dergelijke middelmatige aardbevingen - met een magnitude tussen 5 en 6 - komen ongeveer elke 200 jaar voor in de regio van Lorca. De twee vorige vergelijkbare aardbevingen troffen Lorca in 1674 en 1818 - ongeveer 200 jaar geleden.

Op deze figuur (Gonzalez et al. 2012) is de intensiteit (in cm per jaar) van de verzakking van het Alto Guadalentin bekken weergegeven; in rood is de Alhama de Murcia breuk (AMF) weergegeven; de sterretjes geven aan waar belangrijke schade veroorzaakt is door de aardbeving; de zwart-witte 'strandbal' duidt het epicentrum van de aardbeving aan.

 

Nu net omwille van de zeer ondiepe aardbevingshaard, stellen Gonzalez et al. dat de Lorca aardbeving hoogstwaarschijnlijk een antropogene oorsprong heeft. Voor hen is het niet toevallig dat het breuksegment, waarop de breukbeweging zich heeft voorgedaan, ruimtelijk te correleren is met de zone van maximale grondwaterwinning en de daaraan gekoppelde verzakking in het Alto Guadalentin bekken. Deze grondwaterextractie heeft geleid tot een ontlasting van de spanning die de breuk vasthield, waardoor de wrijving op de breuk afnam en zo een breukbeweging - en dus een aardbeving - in de hand werd gewerkt. In hun artikel staven zij dit door het modelleren van de spanningsherverdeling op de Alhama de Murcia breuk ten gevolge van de grondwaterwinning.

Maar is de Lorca aardbeving nu een voorbeeld van een antropogene aardbeving van middelmatige magnitude? Betekent dit dat andere menselijke ingrepen in de ondergrond, zoals 'fracking' en 'carbon storage', dodelijke aardbevingen kunnen veroorzaken? Eigenlijk lag de Lorca aardbeving seismotektonisch gezien in de lijn van de verwachtingen. Na ongeveer 200 jaar was het immers tijd voor een M5-6 aardbeving op de Alhama de Murcia breuk in de omgeving van Lorca. Het enige wat de ontlasting door de grondwaterwinning mogelijk veroorzaakt heeft, is dat deze onvermijdelijke aardbeving misschien wat vroeger gekomen is dan 'voorzien', zij het enkele maanden, enkele jaren of zelfs enkele decennia. Het menselijk ingrijpen in de ondergrond heeft misschien alleen maar 'de wekker wat vroeger gezet'.

Antropogene aardbevingen staan centraal in de weerstand tegen de winning van schaliegas - bron van een nieuwe 'gold rush' in o.a. de Verenigde Staten. Schaliegas wordt immers gewonnen door 'fracking' of hydraulische fracturatie. Dit is het breken van het gesteente in de diepe ondergrond door het injecteren van water onder overdruk (zie ook 'Water onder druk'). Zo werd de Mw 5,8 Virginia aardbeving (23 augustus 2011), die tot in Washington DC schade veroorzaakte, door de tegenstanders van schaliegaswinning in Virginia bestempeld als een antropogene aardbeving veroorzaakt door de injectie van het gebruikte afvalwater diep in de ondergrond. Totaal onterecht trouwens (zie bv. 'No link between Virginia earthquake and fracking, scientists say', Daily Press, 9 januari 2012).

Moeten we ons dan geen zorgen maken over mogelijk schadelijke antropogene aardbevingen bij de schaliegaswinningen of de ondergrondse koolzuurgasopslag? De les van de Lorca aardbeving is dat het misschien best is het voorzorgsprincipe aan te houden in de onmiddellijke nabijheid van actieve breuksystemen. Better safe than sorry!

Eigenlijk is de boodschap nog het best verwoord door de geofysicus Roger Bilham in zijn lezing over "Flexural Tectonics in Continents: Critical Stress amid Immeasurable Strain" (Bilham, G. 2012. Abstract T31E-06, presented at 2012 Fall Meeting, AGU, San Francisco, California, 3-7 December 2012) tijdens de voorbije 2012 AGU Fall Meeting in San Francisco: "Don't mess around with friction!"



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


De jurdische naschok van L'Aquila

26. Oktober 2012, 12:00

Het verdict is gevallen in het ‘aardbevingsproces’ te L’Aquila. Zes gerenommeerde aardbevingswetenschappers en een topambtenaar zijn veroordeeld voor ‘doodslag door nalatigheid’. Er hangt hun een gevangenisstraf van 6 jaar boven het hoofd; de toegang tot het openbare ambt wordt hen definitief ontzegt; en zij moeten de 29 families die zich burgerlijke partij hebben gesteld, voor een totaal van 7,8 miljoen euro financieel compenseren voor het geleden verlies, dat volgens het verdict had kunnen worden vermeden indien er geen ‘onnauwkeurig, onvolledig, en contradictorisch’ advies was gegeven over het gevaar op een nakende aardbevingscatastrofe.

Dit verdict is als een ware ‘schokgolf’ door de wetenschappelijke gemeenschap gegaan. Krachttermen worden niet gespaard om de absurditeit van dit verdict – en trouwens het hele proces – uit te roepen. In een editoriaal in Nature ('Shock and Law', 25 oktober 2012) wordt het proces omschreven als 'perverse' en het strafmaat als 'ludricous'. De veroordeling is totaal niet in proportie met de fouten die de – nu veroordeelde – wetenschappers effectief gemaakt hebben. En de mogelijke gevolgen van dit verdict zijn niet te voorzien, zoals duidelijk blijkt uit de waarschuwingen die de internationale aardwetenschappelijke verenigingen uiten via persmededelingen (zie onderaan).

 

Laat ons even teruggaan naar het voorjaar 2009. De omgeving van L’Aquila wordt geplaagd door een zwerm van kleine, maar voelbare aardbevingen. Op 31 maart vindt er een bijeenkomst plaats in L’Aquila om de ongeruste bevolking tekst en uitleg te geven bij de ongewone seismische activiteit. Die onrust is vooral te wijten aan de ‘voorspelling’ van een zware aardbeving (op basis van radonmetingen) door een technicus in een lokaal laboratorium (zie ook 'Did a technician accurately forecast the L'Aquila earthquake - or was it a lucky guess?' - Scientific American, 7 april 2009). Op de vraag of de verhoogde seismiciteit nu al of niet de voorbode is van een zware aardbeving, moet het comité van aardbevingsexperten het antwoord schuldig blijven. "... non é perciò possibile fare previsioni ..." concludeert één van de aardbevingsexperten. Toch wijzen ze er ook op dat L'Aquila in een zeer aardbevingsgevoelig gebied gelegen is en dat er dus speciale aandacht moet besteed worden aan de toestand van de gebouwen in L'Aquila. De kapitale fout gebeurt echter op de persconferentie vlak voor de bijeenkomst. Het toenmalig hoofd van de civiele bescherming stelt de lokale bevolking gerust door te stellen dat ‘hoe meer kleine aardbevingen, hoe kleiner het gevaar op een grote aardbeving’, een stelling die wetenschappelijk totaal geen steek houdt! Op 6 april slaat het onheil toe. Een middelzware aardbeving met een magnitude van 6,3 haalt vernietigend uit. Er vallen meer dan 300 doden te betreuren in L’Aquila en omgeving.

Uit het relaas van de gebeurtenissen is overduidelijk dat er door het expertencomité zeer nonchalant – en ook foutief – gecommuniceerd is. Ze hebben de ongerustheid van de inwoners geminimaliseerd, en hun bezoek aan L’Aquila eigenlijk niet au serieux genomen. Uiteindelijk was hun belangrijkste drijfveer de wetenschappelijk niet gefundeerde ‘voorspelling’ van de lokale technicus te ontkrachten. Achteraf beschouwd, hebben de leden van het expertencomité eigenlijk pech gehad. Had de fatale aardbeving zich niet 6 dagen later voorgedaan, maar een half jaar later, dan was die onfortuinlijke vergadering van 31 maart al lang vergeten, en had dit proces nooit plaatsgevonden. Door deze onvoorziene samenloop van omstandigheden hebben een aantal getroffen families dan ook het expertencomité in het visier genomen, om eigenlijk hun eigen foute inschatting van de situatie te vergoelijken.

De veroordeelde wetenschappers zijn uiteindelijk de zondebok geworden voor een falende overheid, die het nalaat zijn burgers correct te informeren over het steeds aanwezige aardbevingsrisico in een van de meest aardbevingsgevoelige gebieden in de wereld (zie ook 'Hoe voorspelbaar het onvoorspelbare is'). In Californië of Japan zou zo’n proces gewoon ondenkbaar zijn, omdat de overheid proactief zijn burgers voorbereid op de volgende ‘big one’ (zie bijvoorbeeld 'Een struisvogel in San Francisco'), zodat een ware aardbevingscultuur ontstaat (zie ook 'Op bezoek in het land van aardbevingen (V) - een aardbevingscultuur'). Een nog grotere verantwoordelijkheid ligt bij bouwpromotoren, die de strikte bouwvoorschriften blijven aan hun laars lappen. Uiteindelijk zijn het niet de aardbevingen die slachtoffers maken, maar instortende gebouwen. De wetenschappers hebben dan misschien geflaterd, de gedrag van de bouwpromotoren is gewoon crimineel. Maar het zijn wel de wetenschappers die veroordeeld zijn. De echte verantwoordelijken lachen mooi in hun vuistje. En wat met de lokale technicus die verantwoordelijk is voor de paniekzaaierij in L’Aquila?

Door dit kortzichtige verdict dreigt de samenleving net zijn grootste bondgenoot te verliezen. Het zijn net de wetenschappers die de geheimen van aardbevingen trachten te doorgronden om zo het dreigende aardbevingsrisico steeds nauwkeuriger te kunnen inschatten. Dit is de enige weg om de samenleving te wapenen tegen de onvermijdelijke aardbevingscatastrofe. De samenleving is immers niet gediend met wetenschappers die op zeker spelen in hun risicocommunicatie en elk risico gaan overdrijven om zich in te dekken. Of eerst overleggen met hun advocaat, alvorens een advies uit te brengen. Uiteindelijk zou dit de geloofwaardigheid van de wetenschap totaal hypothekeren. En als het er dan echt op aan komt, zal het advies van de wetenschappers in de wind worden geslagen. De samenleving is ook niet gediend met wetenschappers die zich terugtrekken in hun academische ‘ivoren toren’ en hun maatschappelijke rol minachtend links laten liggen. Ook dit zou nefast zijn voor onze geloofwaardigheid. En bovendien krijgen zo ‘charlatans’ de vrije hand om allerhande onheil te orakelen.

Eigenlijk hebben de wetenschappers in de nasleep van dit proces dan ook geen optie (zie ook 'Media, wetenschap en risicocommunicatie'). Zij moeten hun maatschappelijke rol blijven opnemen. In risicocommunicatie moeten wetenschappers eerlijk en duidelijk zijn, zonder afbreuk te doen aan de nuance eigen aan de wetenschap. Wetenschappers moeten blijven de luis in de pels te zijn van overheden die hun verantwoordelijkheid ontlopen. Wetenschappers moeten zich blijven inzetten om burgers te informeren over het ‘hoe en waarom’ van aardbevingen, om zo de ‘geïnformeerde burger’ alle instrumenten te geven om bewust om te gaan met het aardbevingsrisico. Maar wetenschappers moeten vooral vrij en ongebonden kunnen blijven zeggen en schrijven waarheen hun wetenschap hen leidt, zonder dat dit tegen hen kan gebruikt worden;

 

De transcript van de bewuste vergadering van de Grote Risicocommissie op 31 maart 2009 te L'Aquila is in het Italiaans te vinden op de webstek 'Terremoto dell'Aquila, il verbale integrale della riunione della Commissione Grandi Rischi'.

Naar aanleiding van deze rechtzaak is het volgende artikel verschenen in de Campuskrant KU Leuven (21 november 2012): 'De Raad: Wetenschap op het strafbankje'.

 

Vorige artikels op mijn blog over L'Aquila:

 

Een aantal editorialen naar aanleiding van het vonnis:


Een aantal artikels op wetenschapsblogs:

 

Verschillende internationale aardwetenschappelijke verenigingen hebben op het verdict in het aardbevingsproces van L'Aquila gereageerd via volgende verklaringen:

 

Verder nog een aantal artikels uit de internationale pers:


Nog wat extra literatuur:



Geschreven in Aardbevingen , Wetenschapscommunicatie | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Een aardbeving is geen 'fait divers'

25. Juli 2012, 07:00

In de onlineversie van de krant De Morgen verschijnen in de rubriek 'extreme aarde' geregeld totaal irrelevante berichtjes over aardbevingen. In een opiniestuk -zeg maar 'open brief' aan de redactie - pleit ik om met deze berichtgeving te stoppen. Nadat ik de redactie dit opiniestuk heb toegestuurd, heb ik enkel een automatische antwoordmail ontvangen. Sindsdien heb ik niets meer gehoord van de redactie. En blijkbaar is mijn oproep ook in dovemansoren gevallen. De redactie van DM blijft koppig vasthouden aan hun eigen grote gelijk (bv. 'Aardbeving met kracht van 6,4 schrikt Sumatra op', DM 25.07.2012).

Hier volgt dan ook het integrale opiniestuk, dat De Morgen blijkbaar ongeschikt vindt voor publicatie: 

Een aardbeving is geen 'fait divers'

In de berichtgeving over aardbevingen, vooral in de online rubriek ‘extreme aarde’, worden aardbevingen gereduceerd tot een 'fait divers'. Manuel Sintubin, professor Geologie aan de KU Leuven, vraagt te stoppen met deze onnuttige berichtgeving, en die te vervangen door kwaliteitsvolle en maatschappelijk zinvolle informatie.

Een typisch bericht draagt als titel 'Zware aardbeving treft Whateverland' en gaat als volgt:

'Whateverland is vandaag getroffen door een zware aardbeving. Het Amerikaanse geofysische instituut USGS gewaagt van een magnitude van 6 op de schaal van Richter. Het lokale instituut gewaagt daarentegen van een magnitude 5,7. Volgens ditzelfde instituut lag het epicentrum op 120 km diepte, op 200 km van de hoofdstad van Whateverland, terwijl het Amerikaanse instituut gewaagt van een diepte van 100 km. Er is vooralsnog geen sprake van slachtoffers en/of materiële schade. Volgens experts zullen er nog vele naschokken volgen. De autoriteiten gaven ook geen tsunamiwaarschuwing. De beving is volgens het Amerikaanse geofysische instituut gevoeld tot in de buurlanden.'

Zo'n bericht bevat heel wat slordigheden die blijk geven van weinig respect voor de Wetenschappen. USGS is de United States Geological Survey, dus de Amerikaanse Geologische Dienst en niet het Amerikaanse Geofysische Instituut of andere 'vrije vertalingen'. In een recent bericht ('Zware aardbeving teft Noord-Chileense kust', DM 19.05.2012) werd het EMSC - het European Mediterranean Seismological Centre - zelfs vertaald als het 'Amerikaanse' aardbevingsinstituut. Het is opvallend dat zo'n fouten niet voorkomen wanneer het gaat over socio-economische of politieke instellingen, zoals de OESO, de VN, de NAVO, UNESCO. Het epicentrum van de aardbeving wordt ook systematisch diep in de aardkorst gesitueerd, terwijl per definitie het epicentrum aan het aardoppervlakte ligt pal boven de aardbevingshaard of 'hypocentrum'. Elke leerling in de derde graad van het SO zou dit moeten weten. Maar blijkbaar hoeft het allemaal niet zo nauwkeurig als het over de Wetenschappen gaat. En dan hebben we het nog niet over de term 'zeebeving' of de referenties naar de 'schaal van Richter' ...

Maar voorbij deze fouten uit slordigheid, kunnen we vooral vragen stellen rond relevantie. Hebben deze berichten enige nieuwswaarde? Wordt de lezer er wijzer van? Niet dus: deze berichten zijn irrelevant, tijdverlies voor zowel de lezer als het redactielid dat ze 'bewerkt' (eigenlijk kopieert). Tot overmaat van ramp geven deze berichten een foute indruk van de aardbevingswetenschappen. Want hoe interpreteert de leek de vermelding dat de ene dienst 'gewaagt' van één magnitude, terwijl de andere dienst 'gewaagt' van een andere magnitude. Creëer je zo niet de indruk dat wetenschappers er met hun pet naar gooien? De Wetenschappen worden al meer dan genoeg in vraag gesteld (bv. klimaatproblematiek, evolutie, ...), en zo'n suggestief woordgebruik maakt het alleen maar erger. Want hoe komt het dat verschillende aardbevingsdiensten vaak verschillende magnitudes geven in de eerste uren na een aardbeving? Waarom stelt zelfs eenzelfde aardbevingsdienst de magnitude steeds bij in die eerste uren? Omdat de eerste berekeningen van de magnitude gebeuren op basis van de registratie van de aardbeving in een beperkt aantal seismische stations. Hoe meer gegevens er binnenkomen uit steeds meer stations, hoe nauwkeuriger en betrouwbaarder de berekeningen. Uiteindelijk convergeren de magnitudewaarden tot die ene magnitude – een fysische parameter voor de hoeveelheid energie die vrijgekomen is bij de aardbeving. Eigenlijk heeft het weinig zin om onmiddellijk na een aardbeving te berichten over diverse gemeten magnitudewaarden, maar dat druist in tegen de drang naar snelle berichtgeving in de huidige 'vertwitterde' media.

Het is bovendien zo voorspelbaar welke aardbeving de rubriek ‘extreme aarde’ haalt. Je moet ’s ochtends maar even de smartphone app ‘Earthquake Alert’ erop naslaan. Elke aardbeving met een magnitude groter dan 6 maakt kans, al ligt het epicentrum middenin de Atlantische Oceaan ('Krachtige zeebeving in Atlantische Oceaan', DM 29.06.2012) , of het hypocentrum op 110 km diepte ('Aardbeving teft Zuid-Peru', DM 07.06.2012). Nochtans is niet enkel de magnitude bepalend in de mogelijke impact van de aardbeving. Een aardbeving met een magnitude van ‘maar’ 4,5 houdt misschien veel meer risico in – en heeft dan effectief nieuwswaarde – dan een aardbeving met een magnitude van 8 ergens ‘in the middle of nowhere’. Niet alleen de magnitude, maar ook de diepte van het hypocentrum bepaalt het risico. Vooral ondiepe aardbevingen (< 15 km) kunnen veel impact hebben, en natuurlijk is ook de bevolkingsdichtheid van de regio rond het epicentrum van belang. Een aardbeving middenin de oceaan heeft totaal geen impact – en dus ook geen nieuwswaarde. Een redactielid met kennis van zaken kan zelf oordelen of een aardbeving al dan niet een impact kan hebben op de lokale gemeenschap en dus vermeldenswaardig is, liever dan blind berichten van persagentschappen over te nemen. Er zijn bovendien voldoende informatiebronnen (bv. PAGER van USGS) die een wetenschappelijk onderlegd oordeel over de nieuwswaarde van een aardbeving vrij snel na het gebeuren mogelijk maken. En dan is er natuurlijk de zucht naar rampspoed, wat vooral tot uiting komt in de titels van de berichtgeving. Telkens lijkt het alsof een volledig land getroffen is door het ‘onheil’. De echte boodschap is, dat een aardbeving zich heeft voorgedaan en is gevoeld in een bepaalde regio. Maar zo’n droge mededeling is niet spectaculair, vandaar dat de aardbeving een regio ‘treft’ of ‘teistert’.

Het zou beter zijn als deze berichtgeving zonder enige nieuwswaarde verdween. Zowel de lezer als de redactie verliest er zijn tijd mee. En het reduceert een aardbeving tot een ‘fait divers’, wat het toch nog altijd niet is. In plaats van lukraak een van de tientallen aardbevingen, die zich dagelijks voordoen, eruit te pikken en in een nietszeggend ‘copy-paste’ artikeltje te gieten, zou berichtgeving over aardbevingen, ongeacht de magnitude, wel een relevante boodschap kunnen brengen, een kwaliteitskrant waardig. Neem bijvoorbeeld de vele aardbevingen in het Middellandse Zeegebied, een regio waar veel lezers deze zomer op vakantie gaan. Zo’n aardbeving kan een aanleiding zijn om de lezers in te lichten over hoe ze zich kunnen voorbereiden op een aardbeving, of wat ze moeten doen tijdens een aardbeving of zelfs een tsunami in hun vakantieoord ergens aan de stranden rond de Middellandse Zee. Dat dit risico reëel is, hebben de recente aardbevingen in Italië en Turkije aangetoond. Het grote aantal slachtoffers onder – nietsvermoedende – toeristen bij de tsunami in de Indische Oceaan in 2004 ligt ook nog vers in het geheugen. Relevante berichtgeving met de nodige duiding in de media kan – en moet – hier ook het verschil maken. Naast het onderwijs spelen ook de media een cruciale rol in de vorming van een ‘informed citizenry’.

Minder is meer! Een opeenstapeling van irrelevante berichtjes ‘over’ een aardbeving als ‘fait divers’ binnen de rubriek ‘extreme aarde’, ingegeven door wat de persagentschappen allemaal de wereld insturen, heeft geen zin. Maar weloverwogen en relevante berichtgeving ‘naar aanleiding van’ een aardbeving, op gepaste tijden en met de nodige duiding, uitgewerkt door de eigen redactie, kan een heel verschil maken. Ook het verschil tussen een sensatieblad en een kwaliteitskrant.

 

Dit opiniestuk is nooit verschenen in De Morgen.
Een verkorte versie is verschenen in de rubriek Terzijde van EOS.



Geschreven in Algemeen , Aardbevingen , Wetenschapscommunicatie | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken


On the Hot Spot (IV) - de hoofdstad van de tsunami

19. Juni 2012, 06:00

1 April 1946 is in het collectieve geheugen van de Hawaiianen gebijteld als "the day of the Great Tsunami", of eerder van de allesverwoestende "Tidal Wave". Onaangekondigd, vanuit het niets sloeg het noodlot die ochtend toe. Vooral in Laupahoehoe kan je je een beetje de tragiek van die ochtend voorstellen. Het is een idyllische plaatsje langsheen de noordoostkust van de 'Big Island', het enige vlakke stukje land langsheen deze steile rotskusten. Maar dit bleek uiteindelijk ook de val te zijn voor leerlingen en leraars van de school die op dit schiereiland gevestigd was. Het schiereiland werd die ochtend overspoeld. 20 leerlingen en 4 leraars lieten het leven. Een gedenksteen (zie foto) herinnert ons aan "those who lost their lives in the tidal wave". 

 

Maar ook de hoofdstad Hilo werd door een 8 meter hoge golf overspoeld (zie markering op palmboom op Coconut Island; zie foto). Downtown Hilo werd gewoon van de kaart geveegd. Uiteindelijk vielen er die dag 159 doden te betreuren en werd er voor meer dan 26 miljoen dollar (1946) schade veroorzaakt. Deze 'April Fools Day tsunami' was 5 uur vroeger ontstaan ten gevolge van de M8.1 Unimak aardbeving voor de kusten van de Aleoeteneilanden tussen Alaska en het Russische Kamchatkaschiereiland. Na het trauma van deze tsunamiramp werd er geïnvesteerd in het uitbouwen van een waarschuwingsysteem. Dit Seismic Sea Wave Warning System ontworpen door Charles K. Green werd operationeel in 1949. De volgende 15 jaar zou het systeem 4 keer 'getest' worden, toen tsunami's de Hawaiiaanse archipel troffen op 5 november 1952 (M9.0 Kamchatka aardbeving, Rusland), 9 maart 1957 (M8.6 Andreanof aardbeving, Alaska), 22 mei 1960 (M9.5 Valdivia aardbeving, Chili) en 28 maart 1964 (M9.2 Prince William Sound aardbeving, Alaska). In 1968 resulteerde deze successen in de oprichting van het Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).

Al deze aardbevingen hebben iets gemeenschappelijk. Ze behoren tot de 'grote jongens' van de aardbevingen (M>8), de zogenaamde 'megathrust' aardbevingen die zich voordoen ter hoogte van subductiezones. En hierin ligt nu net de paradox van Hawaii! Je kan je bijna geen plaats in de wereld voorstellen die verder weg ligt van tektonische plaatgrenzen, maar toch zo onderhevig is aan wat er langsheen die plaatgrenzen gebeurt. En dit heeft alles te maken met de eigenschappen van de Pacifische Plaat. Deze tektonische plaat bestaat volledig uit oceanische korst; ze valt dan ook zo goed als samen met (het noordelijke) deel van de Stille Oceaan. Alle kustgebieden van de Stille Oceaan liggen nu ter hoogte van actieve plaatgrenzen, in het bijzonder subductiezones waar de Pacifische Plaat onder de diverse continenten verdwijnt. Iedereen kent dan ook de rand van de Stille Oceaan als de 'Ring of Fire'. Deze subductiezones zijn dan ook de bron van de 'megathrust' aardbevingen en bijhorende tsunami's, die zich over de Stille Oceaan met hoge snelheid verplaatsen. En wat ligt er middenin de Stille Oceaan ... inderdaad, de Hawaiiaanse archipel. Sinds het begin van de 19de eeuw zijn er dan ook al meer dan 100 tsunami's geregistreerd in Hawaii (dus ongeveer 2 per jaar!), waarvan er 16 lelijk thuishielden. Hilo is dan ook zonder twijfel de "hoofdstad van de tsunami"!

Ook de twee meest recente megathrust aardbevingen in de Stille Oceaan hebben hun sporen achtergelaten op Hawaii. 15 uur na de M8.8 Maule aardbeving (27 februari 2010) (zie ook 'Een 'seismisch gat' gedicht'). overspoelde een - opvallend kleine - tsunami laaggelegen kustzones op de Hawaiiaanse eilanden. Bijna 50.000 inwoners waren 5 uur voordien geëvacueerd. De M9.0 Tohoku aardbeving (11 maart 2011) (zie ook '3-11') veroorzaakte een tsunami (tot 2 meter hoog) die weerom de laaggelegen kustzones overspoelde en toch heel wat schade veroorzaakte, vooral in de omgeving van Kona (zie foto).

Hawaii is dan ook voorbereid op dit 'verre' gevaar. Overal langsheen de kusten van de eilanden vind je alarmsirenes (zie foto). Op de eerste maandag van de maand worden deze sirenes getest. Overal zijn de tusnami-evacuatiezones ook duidelijk aangeduid. In Hilo is men zelfs zover gegaan dat het deel van de stad langsheen de baai dat het gevoeligst is voor tsunami's omgezet is in een immens park.

En zeker de vermelding waard is een initiatief van vrijwilligers, het Pacific Tsunami Museum in downtown Hilo. Deze vrijwilligers hebben zich tot doel gesteld de herinnering aan de voorbije tsunamirampen levendig te houden, uiteindelijk om de gemeenschap bewust te houden van het tsunamirisico dat onvermijdelijk is op de Hawaiiaanse eilanden.Als je een trip plant aan het 'Big Island' zeker een bezoekje waard!

 

Op deze Palmboom op het Coconut Island in Hilo Bay staan markeringen van de hoogte van de vier zwaarste tsunami's die Hilo troffen in de 20ste eeuw. Van onder naar boven vind je de markering van de 1957 tsunami (2,4 m), de 1952 tsunami (3,6 m), de 1960 tsunami (4,6 m), en uiteindelijk de 'Great Tsunami' van 1 April 1946 (8 m).


In de tsunami-evacuatiezones vind je overal deze sirenes, die alarm slaan wanneer evacuatie nodig is in het geval een tsunami-alarm gegeven is (meestal enkele uren voor de voorziene aankomst). Op de eerste maandag van elke maand wordt om 11h45 het tsunami-alarm getest. Op maandag 1 mei 2012 konden we dit zelf meemaken in Hilo, net na ons bezoek aan het tsunamimuseum. Opvallend was dat de Hawaiianen duidelijk wisten wat er gaande was; andere toeristen daarentegen wisten niet wat er gaande was ...


Overal langs de kust van de Hawaiiaanse eilanden vind je deze signalisatie die je duidelijk maakt waar je de tsunami-evacuatiezone binnengaat en waar je ze weer verlaat. 


Langs de dijk van Kailua-Kona (het centrum van de Iron Man!) zijn ze nog altijd - meer dan een jaar na datum - druk bezig de schade die veroorzaakt is door de Tohoku tsunami van 11 maart 2011 te herstellen.

 

 



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Van L'Aquila tot Emilia Romagna

30. Mei 2012, 07:35

Italië is echt een speelbal van platentektoniek. Er wordt aan alle kanten geduwd en getrokken aan het Italiaanse schiereiland. Overal in Italië zijn aardbevingen dan ook meer de regel dan de uitzondering. En toch blijven zelfs matige aardbevingen desastreus uithalen ...

De tektonische context van Italië is bijzonder. De ruggengraat van het schiereiland, de Appennijnen, vormt een diffuse plaatgrens tussen de Euraziatische en de Afrikaanse platen. Of meer specifiek de Adriatische Plaat, die terug te vinden is onder de Adriatische Zee (zie figuur). Langs de westzijde wordt deze rigide microplaat overschoven door de Euraziatische Plaat. Het gevolg van deze convergentie zijn de Appennijnen. Langs het oosten wordt deze microplaat ook nog eens overschoven door de Euraziatische Plaat. Dit resulteert in de Dinarieden. De Adriatische Plaat wordt dan ook langs beide zijden overschoven ...

Maar in de Appennijnen zelf gebeurt iets bijzonder. Langs de frontzone van de Appennijnen (zie groene lijn op figuur) doen er zich verkortingen voor en wordt het Appennijnse gebergte opgebouwd. Maar door die verkorting ter hoogte van de frontzone wordt de bovenliggende korst - meer naar het westen van de frontzone - uitgerokken. Dit betekent dat de Centrale Appennijnen die de ruggengraat van het Italiaanse schiereiland vormen eigenlijk als een pudding aan het ineenstorten zijn. Nog meer naar het westen zien we al het resultaat van de uiteindelijke volledige ineenstorting: de Tyrreense Zee. Middenin de Tyrreense Zee is de continentale korst zelfs al volledig opengescheurd en heeft er zich al oceaankorst gevormd.

Op deze kaart (Weber et al. 2010) geeft de grijze band de 'plaatgrens' in de diepte weer tussen de Euraziatische Plaat (in het noorden) en de Afrikaanse Plaat (in het zuiden). Onder de Adriatische Zee bevindt zich de rigide Adriatische microplaat (groen gearceerd), dat een losgebroken stuk is van de Afrikaanse Plaat. De groen lijn vormt de 'plaatgrens' aan de oppervlakte, m.a.w. de frontzone van de gebergten (o.a. de Appennijnen). De rood-witte bolletjes geven de belangrijkste aardbevingen weer in het gebied sinds 1976.

 

Al deden ze zich voor in eenzelfde tektonische context, tussen L'Aquila en Emilia Romagna is er een wereld van verschil ... De M6.3 2009 L'Aquila aardbeving (6 april 2009) deed zich voor ter hoogte van de ruggengraat van de Appennijnen, dus waar dit Alpiene gebergte al uiteengetrokken wordt. Deze aardbeving was dan ook het resultaat van een schuifbeweging op een afschuivingsbreuk (of normaalbreuk). Dergelijke actieve afschuivingsbreuken laten indrukwekkende sporen na in het landschap. Deze 'seismische landschappen' in Abruzzo schreeuwen het dan ook als het ware uit: "Hier in de ondergrond zitten potentieel gevaarlijke actieve breuken" (zie 'Hoe voorspelbaar het onvoorspelbare is')! Ook voor ons, aardbevingsgeologen, maakt dit het onderzoek van deze actieve breuken relatief gemakkelijk. We weten tenminste waar we moeten zoeken.

Dit is totaal anders in de regio van Emilia Romagna. Hier verraadt het landschap de actieve breuken niet. Deze regio bevindt zich immers in de Povlakte, volledig opgevuld door Kwartaire sedimenten (Q op onderstaande figuur). Deze sedimenten verbergen dan ook wat er in de diepe ondergrond gaande is. Want de regio van Emilia Romagna bevindt zich bovenop de frontzone van de Appennijnen (groene lijn onder de Povlakte op bovenstaande figuur), dus waar de actieve verkorting van de korst en gebergtevorming gaande is. Zowel de M6.0 Camposanto aardbeving (20 mei 2012) als de M5.8 Medolla aardbeving (29 mei 2012) deden zich dan ook voor op zwakhellende overschuivingsbreuken, die - in tegenstelling tot de afschuivingsbreuken in Abruzzo - geen duidelijke sporen achterlaten in het landschap. We spreken dan ook van "blinde" breuken. Ook voor ons, aardbevingsgeologen, is het dan een hele uitdaging om de activiteit van deze blinde breuken te ontrafelen. We gaan dan ook op zoek naar meer subtiele aanwijzingen voor seismische activiteit, in de sedimenten van de Povallei, of in de historische archieven. En dan is het voor ons overduidelijk dat ook de hele Povallei seismisch uitermate actief is. 

 

Op deze doorsnede van de korst onder het zuidelijke deel van de Povlakte (Selvaggi et al. 2001) kan je een hele reeks zwakhellende overschuivingsbreuken zien die de frontzone van de Appennijnen uitmaken. Deze overschuivingsbreuken zijn allemaal "blind" omdat ze aan het aardoppervlak niet te zien zijn; ze zijn nu eenmaal bedekt door de sedimenten van de Povlakte (Q). De regio van Emilia Romagna bevindt zich in het zuidelijke deel van deze doorsnede.

 

Maar uiteindelijk maakt het voor gebouwen - en dus ook voor de mensen die erin wonen of werken - weinig uit of de aardbeving zich voordoet op een afschuivings- of overschuivingsbreuk. Als het gebouw de grondbewegingen niet aankan, stort het in. Zowel in L'Aquila als in Emilia Romagna heeft dit een (te) zware tol geëist. Het is dan ook onbegrijpelijk dat matige tot sterke aardbevingen nog steeds zo zwaar kunnen uithalen in de vijfde economie van de G8?!

 



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Strike-Slip

13. April 2012, 06:00

De aardbevingen die deze week het nieuws haalden, hadden allemaal iets gemeen. Het was blijkbaar de week van 'strike-slip'. Dit is immers hoe geologen de breukbeweging beschrijven dat aanleiding heeft gegeven tot deze aardbevingen.

We hebben het dan over de M6.9 Santa Isabel aardbeving (12 april 2012) in de Golf van Californië (Mexico), de M5.9 Bandon aardbeving (11 april 2012) voor de kust van Oregon (U.S.A.), en de M8.6 en M8.2 Sumatra aardbevingen (11 april 2012) voor de kust van Sumatra (Indonesië).

Maar wat bedoelen geologen nu met 'strike-slip'? Letterlijk wil dat zeggen dat de breukbeweging - de 'slip' - zich voordoet volgens de strekking - de 'strike' - van de breuk. De strekking - nu even technisch - is een ingebeelde lijn volgens de snijding tussen het breukvlak en een horizontaal vlak. Eigenlijk wil dat zeggen dat de breukbeweging zich horizontaal voordoet; de twee breukblokken schuiven langs elkaar (zie figuur - van der Pluijm & Marshak 2009). Het tegenovergestelde van 'strike-slip' is 'dip-slip', of breukbeweging volgens de helling - de 'dip'- van de breuk (loodrecht op de strekking van de breuk); het ene breukblok ('hanging-wall block') schuift dan ofwel af van het andere breukblok ('footwall block') - dit noemen we dan een normaalbreuk ('normal fault') - ofwel over het andere breukblok - dit noemen we een opschuivingsbreuk ('reverse fault') (zie figuur).

Ook plaatgrenzen volgen deze regels. 'Dip slip' vinden we dan ook vooral daar waar tektonische platen uit elkaar drijven ('divergent boundary', zie figuur) of naar elkaar toe drijven ('convergent boundary', zie figuur). Daar waar twee tektonische platen langs elkaar schuiven spreken we over een 'transform boundary' (zie figuur). Deze transformbreuksystemen vinden we doorgaans in de oceanen. Soms komen deze transformbreukensystemen ook voor aan land; de meest gekende van deze is natuurlijk de San Andreasbreuk in Californië.

 

De moeder aller 'strike-slip' aardbevingen is natuurlijk de 1906 San Francisco aardbeving langsheen de San Andreasbreuk, met een magnitude die geschat wordt rond M8.0. De M6.9 Santa Isabel aardbeving in de Golf van Californië deed zich voor langsheen het zuidelijke deel van het San Andreasbreuksysteem.  De aardbeving deed zich voor op een transformbreuksegment (zie figuur; oranje cirkeltjes geven het epicentrum weer van de Santa Isabel aardbeving en naschokken) tussen korte oceaanruggen, waar een nieuwe oceaan aan het ontstaan is tussen de Pacifische plaat en de Noord-Amerikaanse plaat.

Ook de M5.9 Bandon aardbeving voor de kust van Oregon deed zich ook voor op een transformbreuk tussen de Pacifische plaat en de kleine Farallon plaat (zie figuur; gele cirkel centraal geeft het epicentrum aan). Ook deze transformbreuk bevindt zich tussen twee spreidingsruggen waar beide platen uit elkaar drijven. 

 En dan hebben we de twee zware aardbevingen (met alle naschokken) - de M8.6 Sumatra en M8.2 Sumatra aardbevingen - voor de kust van Sumatra (Indonesië). Deze aardbevingen deden zich niet voor langs een plaatgrens maar in de oceaankorst van de Indo-Australische tektonische plaat. Beide aardbevingen zijn het gevolg van 'strike-slip' beweging op twee breuksystemen die een WNW-ESE oriëntatie hebben (zie figuur; oranje cirkels geven de epicentra weer van de twee hoofdschokken en de naschokken). De tweede hoofdschok is dan ook niet 'zomaar' een naschok van de eerste, maar een 'triggered' aardbeving op een parallel breuksysteem. Deze breuksystemen doorsnijden al de structuren op de oceaanbodem, zoals de N-S georiënteerde, vulkanische 'Ninety East Ridge' op de bodem van de Indische Oceaan (zie verticale, lichtblauwe band op figuur). Deze aardbevingen hebben dus niet rechtstreeks iets te maken met de zware aardbevingen die zich voordoen langsheen de subductiezone tussen de Indo-Australische en de Euraziatische plaat (zoals bijvoorbeeld de M9.1 Sumatra-Andaman aardbeving in 2004). Het zijn intraplaataardbevingen, maar wel in een bijzondere regio. Het is immers de regio waar er een plaatgrens in de maak is. De Indo-Australische plaat is daar immers uiteen aan het scheuren ... ooit zal er dan ook een afzonderlijke Indische en Australische tektonische plaat zijn.

De magnitude van deze aardbevingen is wel een beetje onverwacht. Aardbevingen met een magnitude groter dan 8 worden eigenlijk niet verwacht op dergelijke 'strike-slip' breuken. Hoogwaarschijnlijk heeft dit te maken met de sterkte van de oceaankorst en de bijzondere locatie zo vlak bij een subductiezone en een vulkanische rug. Als een breuk in de oceaankorst het dan begeeft, komt er extra veel energie vrij ... en is de magnitude groter dan verwacht volgens de gangbare plaattektonische concepten. De M8.6 Sumatra aardbeving zal nu de geschiedenis ingaan als de zwaarste opgemeten 'strike-slip' aardbeving.

 Uit de berekeningen van de Havard Seismology Group blijkt trouwens ook dat deze twee aardbevingen een vrij complex verhaal te vertellen hebben. De M8.6 aardbeving bestaat eigenlijk uit twee afzonderlijke seismische gebeurtenissen met een tijdsverschil van ongeveer 30 seconden. Ook de M8.2 blijkt uit twee seismische gebeurtenissen te bestaan. Ook op elk breuksysteem blijkt de ene aardbeving op zeer korte termijn een andere in gang te zetten ...

Weerom een bewijs dat breuksystemen eigenlijk een chaotisch - en dus onvoorspelbaar - gedrag vertonen. Zelfs op het moment dat de aardbeving begint, is het nog niet duidelijk wat de uiteindelijke magnitude gaat worden. Hoe meer we het breukgedrag tijdens een aardbeving bestuderen, hoe meer het duidelijk wordt dat aardbevingen voorspellen totaal hopeloos is.

Het was blijkbaar de week van de 'strike-slip'. Hier in Berkeley kan ik nu alleen maar hopen dat de Haywardbreuk, ook een 'strike-slip' breuk, zich koest houdt ...

 

Meer leesvoer:



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


3-11

19. Maart 2012, 05:00

"Three Eleven" is voor Japan wat "Nine Eleven" is voor de Verenigde Staten. Wat niet voor mogelijk werd gehouden, gebeurde! De dramatische beelden van zowel de instortende Twin Towers als de allesvernietigende tsunami zijn op ieders netvlies gebrand. Maar de Tohoku-aardbeving en -tsunami van 11 maart 2011 heeft ook een ongeziene schokgolf teweeg gebracht binnen de gemeenschap van de aardbevingswetenschappen. Een aardbeving met een magnitude 9.0 langsheen de Japantrog kon gewoon niet volgens de algemeen aanvaarde modellen. Blijkbaar gedroeg de Aarde zich niet volgens het boekje ...

We moeten meer dan een halve eeuw teruggaan in de tijd om een vergelijkbare situatie te vinden. In een tijdspanne van 12 jaar deden zich 3 'mosterquakes' voor in de 'ring of fire': de M9.0 Kamchatka 1952 (4 november) aarbeving, de M9.5 Chili 1960 (22 mei) aardbeving - de zwaarste aardbeving ooit opgemeten -en de M9.2 Alaska 1964 (27 maart) aardbeving. Maar de tijden waren anders: geen massamedia om alles in real time wereldwijd te verslaan; en ook de aardbevinsgwetenschap stond nog in zijn kinderschoenen. Bedenk dat pas tegen het einde van de jaren '60 het paradigma van de platentektoniek algemeen ingang vindt in de aardwetenschappen. Dus de context van deze megaquakes - subductiezones waar een tektonische plaat onder een andere tektonische plaat duikt - was toen verre van begrepen.

 

Op deze figuur (Amon et al. 2010) vind je op een tijdslijn van de laatste 120 jaar alle aardbevingen met een magnitude groter dan 8. Merk de twee perioden die er 'bovenuit steken' met aardbevingen met een magnitude van 9 en meer, de periode tussen 1952 en 1964 en de periode sinds 2004; de Tohoku-aardbeving (M9.0) staat nog niet op deze tijdslijn.

Op deze grafiek (Amon et al. 2010) zie je hoeveel seismische energie cumulatief is vrijgegeven door aardbevingen met een magnitude groter dan 7 sinds 1900. Merk de gestage opbouw van vrijgegeven seismische energie, maar ook de plotse sprong midden de twintigste eeuw. De 3 monsteraardbevingen nemen bijna de helft op van alle vrijgekomen seismische energie in de laatste 120 jaar.

 

Met de M9.1 Sumatra 2004 (26 december) aardbeving begon het recentste trio van monsteraardbevingen. Vooral de omvang van de tsunami in de Indische Oceaan maakte globaal indruk. Maar ook en vooral het - cynische - feit dat westerse toeristen getroffen werden, maakte dat de seismologische gemeenschap alles op alles zette op de ontwikkeling van extreem dure tsunamiwaarschuwingsystemen, niet alleen in de Indische Oceaan maar in elk denkbare oceaan of zee waarin zich mogelijk onderzeese aardbevingen kunnen voordoen (zie ook 'Bewustwording belangrijker dan waarschuwingsysteem'). Tsunami was de sleutel tot onderzoeksfinanciering! Het geloof in de technologische bestrijding van het euvel bleef ongeschonden. En de massamedia zorgde ervoor dat tsunami ingang vond in de dagdagelijkse omgangstaal ... waarin het nog altijd te pas en vooral te onpas gebruikt wordt.

De M8.8 Chile 2010 (7 februari) aardbeving was de tweede megaquake in de reeks (zie ook 'Een 'seismisch gat' gedicht'). De veroorzaakte tsunami hield lelijk thuis langsheen de Chileense kust (en was verantwoordelijk voor het gros van de slachtoffers) en stak de Stille Oceaan over. Deze aardbeving en tsunami werd snel een 'fait divers', en bevestigde volgens de 'experten' gewoon de nood aan tsunamiwaarschuwingsystemen langsheen alle kusten boven subductiezones. Niets nieuws onder de zon dus!

Prijswinnende foto van Yasuyashi Chiba (World Press Photo 2012): de kersenbloesem tussen het tsunamipuin symboliseert het nieuwe leven ... 

 

De hele wereld werd echter op 11 maart 2011 met verstomming geslagen toen de M9.0 Tohoku-aardbeving en -tsunami het 'land van de aardbevingen' (zie ook de 5 blogposts 'Op bezoek in het land van de aardbevingen') op zijn knieën kreeg. Zelf het best voorbereidde land als het aankomt op aardbevingen en tsunami's, heeft zich niet kunnen verdedigen tegen dit onvoorstelbare natuurgeweld. Het hele arsenaal aan 'verdedigingsmiddelen', het 'Earthquake Early Warning' systeem, de meest strenge aardbevingsbestendige bouwcodes, en de tsunamimuren, heeft zijn werk gedaan ... maar ging spijtig genoeg uit van de foute aardbevingsmodellen. Dit leidde tot een totale onderschatting van de aardbeving en de tsunami. Hierdoor voelden velen zich veilig achter de tsunamimuren. Uiteindelijk bleek het een vals gevoel van veiligheid, wanneer de tsunami uiteindelijk de tsunamimuren overspoelde. De tsunamimuren hebben enerzijds voorkomen dat er vele slachtoffers vielen (o.a. door het vertragen en terugbrengen van de impact), maar anderzijds heeft het vals gevoel van veiligheid omwille van foute informatie vele mensenlevens gekost.

De Tohoku-aardbeving en -tsunami beantwoordde niet aan de modellen voor de subductiezone langsheen de Japantrog. Er bleek dus iets grondig fout te zijn met de wetenschappelijke aannames waarop deze modellen gebaseerd waren. De boodschap is dan ook duidelijk: modellen die uitgaan van aannames dat aardbevingen met een bepaalde magnitude in een bepaalde subductiezone niet mogelijk zijn, kunnen naar de prullenmand. Dit falen van de wetenschappelijke gemeenschap was zowel ontnuchterend alsook louterend. De modellen voor het inschatten van het seismisch risico worden nu meer en meer in vraag gesteld. De seismologen wordt verweten dat ze niet verder kijken dan hun 'seismologische neus' (de laatste 100 jaar), en dus geen aandacht besteden aan de rijkdom aan aanwijzingen van paleo-aardbevingen en -tsunami's in het geologische archief (bv. de 869 AD Jogan tsunami). Niettegenstaande dat het aardbevingsonderzoek zijn vruchten afwerpt, groeit het besef dat aardbevingen ons altijd 'één stapje voor' zullen blijven en dat Planeet Aarde wel altijd een verrassing in petto heeft. De wetenschap moet terug durven 'out of the box' te denken (natuurlijk ontzettend moeilijk in het productie- en prestatiegerichte wetenschapsbedrijf) en algemeen aanvaarde concepten en modellen in vraag te stellen. Ook het blind geloof in de 'technologische oplossing' ligt aan diggelen. Waarschuwingsystemen allerhande, aardbevingsbestendig bouwen, tsunamimuren ... ze dragen uiteindelijk allemaal hun steentje bij om ons te beschermen van het aardbevingsonheil, maar ze geven ook aanleiding tot een vals gevoel van veiligheid. Plots beseft de wetenschappelijke gemeenschap dat er meer nodig is dan enkel de investering in wetenschap en technologie. Het is hoog tijd dat er geïnvesteerd wordt in risicogeletterdheid ('risk literacy') van het brede publiek dat mogelijk blootgesteld is aan het aardbevingsrisico. Er dringt zich dus ook een 'responsabilisering' van de bevolking op om niet langer een blind vertrouwen te hebben in wetenschap en technologie. Enkel door zelf de risico's te begrijpen en in te schatten, kan elk van ons de nodige voorbereidingen treffen voor het onvermijdelijke. De wetenschappers zullen zich uiteindelijk moeten aanpassen en rekening houden met wat de maatschappij van hen verlangt. 

En zo kan 3-11 uitgroeien tot een kantelmoment in de aardbevingswetenschappen, waarbij de beperkingen van wetenschap en technologie in alle transparantie erkend worden en de aandacht - en investeringen - verschuift naar het onderzoek in 'risicogeletterdheid' ...

 

 Meer leesvoer:



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Niets gaat boven ervaring!

06. Maart 2012, 04:04

De kloof tussen theorie en praktijk is soms immens groot. Dat heb ik vandaag (5 maart 2012) 'aan de lijve' mogen ondervinden. Zelfs een 'rationele' aardwetenschapper vergeet snel al zijn 'rationaliteit' wanneer een aardbeving toeslaat ...

Even het relaas van mijn abrupt ontwaken deze ochtend. Om 5h33 wordt ik met een hevige korte schok uit mijn diepe slaap gehaald. Nauwelijks tijd om hiervan te bekomen. Geen tien seconden later begint het huis grondig dooreen te schudden. Ik spring uit mijn bed, sloefen aan ... en dan? Zoek ik dekking in de hoek van de kamer? Of vlucht ik naar buiten (ik woon in een appartement op de eerste/bovenste verdieping van een typisch houten huis hier in de Bay Area). In een fractie van een seconde volg ik mijn instinct en vlucht ik richting deur ... naar buiten dus. Tegen dan is de schok echter al voorbij ... wat een opluchting. Toch even checken of er buren naar buiten komen of niet ... Niets daarvan! Ze zijn hier blijkbaar meer gewoon. Terug naar bed was er die ochtend niet meer bij ... 

Achteraf bekeken, was de instinctmatige keuze richting deur de foute keuze! Toch merkwaardig, dat ik - als 'rationele' aardwetenschapper die het fenomeen aardbeving toch begijpt - totaal irrationeel reageer wanneer 'the real thing' toeslaat. Net ik, die in lezingen over aardbevingen - en op deze blog - mijn publiek zo overtuigend mogelijk tracht duidelijk te maken van wat men moet doen als een aardbeving toeslaat: "Drop! Cover! Hold on!". Toch ontnuchterend dat het instinct zoveel sterker is dan de ratio! En dat de kloof tussen theorie en praktijk toch zo groot is. 

Wat leer ik hieruit? Voor mij is het duidelijk dat theorie uiteindelijk niet al te veel uithaalt. Je mag honderden keren zeggen wat je moet doen. Blijkbaar reageer je - al heb je alle theoretische kennis - toch totaal anders als het onheil toeslaat. Oefeningen - zoals de Great California ShakeOut (zie "Drop! Cover! Hold on!") - zijn al een eerste stap in de goede richting. Maar ook dat lijkt me onvoldoende. Deze oefeningen zijn tot op zekere hoogte geruststellend, maar blijven uiteindelijk ver weg van de overdonderende realiteit van het onverwachte. Ook ik heb in mijn apartement enige maatregelen genomen om me voor te bereiden op de onvermijdelijke aardbeving (bijvoorbeeld het weghalen van zware voorwerpen hoog op de kasten; noodvoorzieningen op het nachtkastje). Maar uiteindelijk blijken deze voorbereidingen niet echt relevant op het moment zelf. Het instinct neemt over! Conclusie: enkel ervaring lijkt me de beste leermeester! Het klinkt raar, maar elke keer dat je een aardbeving meemaakt, leer je er weer beter mee omgaan. Enkel zo - stap voor stap - bouw je aan de juiste reflex ... want uiteindelijk reageer je instinctmatig als de aardbeving toeslaat. En net dat - die ervaring - onderscheidt de Californiërs van mij. Voor hen was het gewoon de zoveelste aardbeving. Niet meer, niet minder! 


Op dit Google Earth beeld zie je rechts mijn 'thuis' in Berkeley; de 4 oranje punten links zijn de epicentra van de aardbevingen, amper 6 km ten noorden van waar ik woon; in rood staat het traject van de Haywardbreuk aangeduid.

Toch ook even naar de feiten kijken. Het leek me al zo raar dat de twee schokken gescheiden waren door enkele seconden rust. Dit kan toch niet bij één aardbeving, dacht ik?! Inderdaad, het waren immers twee aardbevingen: de eerste om 5h33'12" met een magnitude van 3.5 (zie USGS webpagina); de tweede op 5h33'20" met een magnitude van 4,0 (zie USGS webpagina). De eerste bleek dus achteraf de voorschok te zijn van de hoofdschok. Beide schokken ontstonden op een diepte van iets meer dan 8 km. Een half uurtje later volgden nog twee - nauwelijks voelbare - naschokken (M2,0 en M1,1) (zie de 4 oranje punten op de kaart). Het epicentrum van de aardbevingen lag amper 6 km ten noorden van mijn 'thuis' in Berkeley. En de 'schuldige' voor dit abrupt ontwakken, is de roemruchte Haywardbreuk, de meest risicovolle breuk in de Bay Area. Ze is nu eenmaal 'over tijd' (zie "Geprangd tussen actieve breuken (1)" en "Geprangd tussen actieve breuken (2)"). Ook voor de inwoners van de East Bay is het gebeuren van deze ochtend een zoveelste 'wake up call'!

 

Zie ook:



Geschreven in Aardbevingen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Cum hoc ergo propter hoc

04. December 2011, 21:00

Bufo bufo, de 'gewone pad', die in aardbevingsgevoelige gebieden een anticiperend gedrag zou vertonen enkele dagen voor een aardbeving? Feit of mythe? Hebben we de 'Heilige Graal' in de aardbevingsvoorspelling dan eindelijk gevonden.

Afwijkend gedrag van dieren enkele uren, dagen tot zelfs maanden voor een verwoestende aardbeving behoren tot de klassieke ‘anekdotiek’ rond aardbevingen. Deze waarnemingen zijn wel steeds post hoc gebeurd, terugkijkend op de fatale feiten die zich hebben voorgedaan. Vage herinneringen krijgen plots gewicht doordat wat in tijd blijkt samen te vallen misschien ook wel oorzakelijk met elkaar in verband te brengen is.

Zelfs Charles Darwin beschreef in zijn reisverslag tijdens de Beaglereis afwijkend gedrag van vogels toen hij op 20 februari 1835 de zware aardbeving rond Concepción in Chili meemaakte (geschatte magnitude rond 8): "At ten in the morning of the 20th of February, very large flights of sea-fowl were noticed, passing over the city of Concepcion, from the sea-coast, towards the interior: and in the minds of old inhabitants, well acquainted with the climate of Concepcion, some surprise was excited by so unusual and simultaneous a change in the habits of those birds, no signs of an approaching storm being visible, nor any expected at that season. ... At forthy minutes after eleven, a shock of an earthquake was felt. ..." Darwin hield het echter enkel bij deze waarneming. Het legde zeker geen oorzakelijk verband tussen het ongewoon gedrag van de vogels en de aardbeving. Verderop schreef hij ook nog dat "The poultry flew about screaming wildly. Horses and other animals were gently frightened, standing with their legs spread out, and their heads down, trembling excessively" (Charles Darwin Beagle dagboek 20 February 1835).

Maar wat met de bijzondere waarnemingen die een groep biologen van The Open University te Milton Keynes (U.K.) deden in het meer van San Ruffino nabij Perugia in Centraal Italie? Naar jaarlijkse gewoonte onderzochten zij het gedrag van de Bufo bufo, de 'gewone pad', tijdens het paar- en paaiseizoen in het voorjaar. De padden trekken immers elk jaar naar dit meer om zich voort te planten, geprikkeld door de warmte van de prille lente. Op 31 maart 2009 doen ze een opmerkelijke waarneming: het aantal mannelijke padden rond de paaiplaats valt plots terug van 96 individuen tot bijna 0. Een raadsel! Padden blijven normaal gezien op de paaiplaats voor 3 tot 7 weken totdat het paaien voorbij is. 6 dagen lang bleken er nauwelijks mannelijke padden aanwezig te zijn in het meer. Tegen 9 april – bij volle maan – nam het aantal terug toe tot bijna de helft van het oorspronkelijke aantal alvorens terug af te nemen. Tot 15 april bleven de aantallen padden abnormaal laag. Waar zaten al die padden? En waarom vertoonden deze mannelijke padden zo’n afwijkend gedrag?

Op 6 april 2009 sloeg zo’n 75 km ten zuiden van het meer het noodlot toe. Een zware aardbeving (magnitude M = 6,3) legde L’Aquila in puin. Meer dan 300 mensen verloren hierbij het leven (zie ook ‘Een brug te ver’). Dit is 5 dagen na het plotse verdwijnen van de padden in het meer van San Ruffino.

Rachel A. Grant en haar medewerkers leggen het verband tussen beide gebeurtenissen. Voor hen is voor het eerst wetenschappelijk aangetoond dat er een oorzakelijk verband is tussen afwijkend gedrag van dieren en een nakende aardbeving … dit vooral omdat – in tegenstelling tot de anekdotische post hoc verhalen – het in hun geval gaat over een onafhankelijke waarneming van een bizar, onverklaarbaar gedrag van de padden in een aardbevingsgevoelige regio net voor een aardbeving. Maar hoe konden de padden 5 dagen op voorhand op 75 km afstand de nakende aardbeving ‘voelen’ aankomen? Friedemann T. Freund van de NASA leverde haar het antwoord. 5 dagen voor de aardbeving deden zich ook ionosferische verstoringen voor boven Centraal-Italië. Deze verstoringen zouden wel eens veroorzaakt kunnen zijn door het vrijkomen van geladen deeltjes uit de aardkorst onder spanning net voor een aardbeving; deze deeltjes zouden dan kunnen reageren met het grondwater ter vorming van waterstofperoxide, wat dan weer zou kunnen reageren met organisch materiaal ter vorming van giftige stoffen voor de fauna in meren en poelen.

Voor hen lijkt er voldoende bewijs dat Bufo bufo grote seismische gebeurtenissen kan 'voorspellen' en hierop gedragsmatig anticipeert door het meer te verlaten, en mogelijk naar hoger gelegen zones te trekken om minder risico te lopen op bergstortingen, grondverschuivingen en overstromingen, al blijft dit vluchtscenario totaal niet aangetoond. Dit zou een preseismische overlevingsreflex zijn van deze paddensoort. Volgens de onderzoekers hebben deze padden door evolutionaire druk een uiterst efficiënt ‘vroeg aardbevingsdetectiesysteem’ ontwikkeld, net omdat padden traag bewegende dieren zijn, die uren tot dagen nodig hebben om zich in veiligheid te brengen, dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld vogels.

Maar waarom zouden padden het meer ontvluchten naar hoger gelegen zones? Wordt hier niet al te veel vanuit een ‘menselijk’ standpunt geredeneerd? Wordt hier niet een opmerkelijke ‘intellectuele’ capaciteit toebedeeld aan de ‘gewone pad’? Hoe weten deze padden – zelfs al reageren ze op toxische stoffen in het meer – dat dit wijst op een nakende aardbeving? En in welke richting – weg van het epicentrum? – moeten ze vluchten? Uiteindelijk moeten we hier ons de vraag stellen wat het evolutief voordeel zou kunnen zijn van een dergelijk aardbevingsontwijkend gedrag. De frequentie van voor padden levensbedreigende aardbevingen is – zelf in Centraal Italië – zo klein dat het verwonderlijk zou zijn indien dit een evolutief effect zou hebben. En wat betekent dit voor onze Belgische Bufo bufo? Zou deze hopeloos verloren zijn in een Centraal-Italiaans meer als een aardbeving toeslaat? Het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat laag-frequente hoge-impactgebeurtenissen, zoals aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, meteorietinslagen, …, überhaupt enig spoor achterlaten in de evolutie van welke soort dan ook.

De waarneming blijft onweerlegbaar. 5 dagen voor de aardbeving te L’Aquila vertonen in een meer 75 km ten noorden van het epicentrum mannelijke padden een afwijkend, totaal onverklaarbaar gedrag, vooral net voor volle maan, de piek van het voortplantingseizoen. Maar heeft dit afwijkende gedrag te maken met de nakende aardbeving, die mogelijk verantwoordelijk is voor subtiele veranderingen in de fysico-chemische omgeving van het meer? Dit blijft verre van bewezen. Wordt hier weer niet de fout gemaakt dat correlatie – in de tijd – gelijk gesteld wordt aan oorzakelijk verband: “met dit, dus vanwege dit”.

Ook dit verhaal van de Italiaanse Bufo bufo dient te worden verwezen naar het rijk van de anekdotiek!

 

  • BBC Nature How animals predict earthquakes, 1 December 2011
  • Grant, R.A. & Halliday, T. 2010. Predicting the unpredictable; evidence of pre-seismic anticipatory behaviour in the common toad. Journal of Zoology 281, 263-271. doi: 10.1111/j.1469-7998.2010.00700.x
  • Grant, R.A. et al. 2011. Ground Water Chemistry Changes before Major Earhtquakes and Possible Effects on Animals.Int. J.Environ. Res. Public Health 8, 1936-1956. doi: 10.3390/ijerph8061936

 



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Drop! Cover! Hold on!

20. Oktober 2011, 06:00

Drop, cover, and hold on! Drie woordjes die levens kunnen redden. Op 20 oktober 2011 om 10h20 in de Californische ochtend (om 19h20 Belgische tijd), vond de Great California ShakeOut plaats. Meer dan 8 miljoen Californiërs hielden op dat moment een aardbevingsoefening.

Drop, Cover, and Hold on! De boodschap wat je moet doen bij een aardbeving kan niet eenvoudiger.

Drop
Wanneer de Aarde begint te trillen, is het cruciaal onmiddellijk te reageren en uzelf maximaal in bescherming te brengen. Op dat ogenblik weet je immers niet of deze eerste zwakke trillingen - meestal door de snelle P-golven (compressiegolven) - de voorbode zijn van de 'Big One'. Het is dan ook belangrijk zich onmiddellijk te laten vallen op de grond ... voor dat de aardbeving je zelf omver gooit! Wat je zeker niet mag doen, is te proberen naar buiten te lopen. Eenmaal buiten loop je immers het gevaar glas en andere vallende objecten op je hoofd te krijgen. Het is nu eenmaal veiliger binnen!

Cover
Zoek onmiddellijk bescherming onder een stevige tafel of bureau. Als in je onmiddellijke omgeving geen tafel te vinden is, probeer niet op zoek te gaan in een andere kamer, maar zoek dan dekking in een hoek van de kamer. Bescherm je hoofd met handen en armen. Zoek geen bescherming in een deruopening! Dit is een oude mythe! In onze moderne huizen is een deuropening niet sterker dan enig ander deel van je huis. Alleen biedt een deuropening absoluut geen bescherming tegen vallende objecten. En net vallende objecten, zoals kaster, TV's, lampen, glas,..., zijn het dodelijkst tijdens een aardbeving. De finale dodentol te wijten aan vallende objecten is hoger dan deze te wijten aan instortende gebouwen.

Hold on
Hou je stevig vast aan een tafelpoot. De schokken kunnen immers onverwacht brusk en krachtig zijn. Blijf op je veilige schuilplek totdat het trillen voorbij is. Eenmaal de aardbeving achter de rug is, vergewis je je eerst van de situatie rondom. Pas dan kan je het gebouw verlaten. Maar voorzichtigheid blijft geboden. Overal ligt er waarschijnlijk glas. Er kunnen nog altijd objecten vallen. En de kans op krachtige naschokken is het grootst onmiddellijk na de hoofdschok. Eenmaal buiten begeeft je je naar een veilige omgeving, weg van gebouwen.

Vervolgens kan men de volgende stap zetten in het 7-stappenplan voor aardbevingsveiligheid (zie Seven Steps to Earthtquake Safety), in eerste instantie je te vergewissen of je al of niet gewond bent en van de aangerichte schade. Vervolgens kan je je persoonlijk 'rampenplan' - dat je lang voordien al hebt uitgetekend - beginnen volgen. 

OCT. 20th @ 10:20, The Great California ShakeOut, was de grootste aardbevingsoefening die ooit plaatsvond in de Verenigde Staten. Dit initiatief beoogt zoveel mogelijk inwoners van Californië - en via de media in gans de Verenigde Staten en daarbuiten - te mobiliseren en zo bewust te maken van het onomkoombare. Maar de boodschap is vooral dat het onomkoombare niet noodzakelijk noodlottig moet zijn. Door zich vooral voor te bereiden en gepast te reageren, heb je uiteindelijk je eigen lot grotendeels zelf in handen.

Bewustwording - awareness - en weerbaarheid - resilience - zijn uiteindelijk het sterkste wapen tegen de anders onvermijdelijke aardbevingscatastrofe. Dit heeft de Tohoku-aardbeving in Japan (11 maart 2011), waar aardbevingsveiligheid met de paplepel wordt ingegeven, in de positieve zin duidelijk aangetoond. Het ontbreken van enig aardbevingsbewustzijn, laat staan enige weerbaarheid, is dan weer in zijn meest dramatische vorm duidelijk geworden bij de aardbevingscatastrofe die Haïti heeft getroffen op 12 januari 2010.

Wat plaatsvindt in Californië, wat ingebakken is in de Japanse aardbevingscultuur, kan misschien inspirerend werken voor andere aardbevingsgevoelige regios in de wereld. Een dergelijk initiatief mobiliseert immers de hele gemeenschap, van families, scholen, jeugdbewegingen tot bedrijven en overheden. Waarom niet een Great Italy ShakeOut of een Great Turkey ShakeOut? Maar ook in minder aardbevingsgevoelige gebieden blijft de aardbevingsdreiging reëel, hoe klein ook ... dus waarom ook niet een Great Belgium ShakeOut?


Leer meer over aardbevingsveiligheid:

 



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Hou toch op!

13. September 2011, 09:00

De media in België en Nederland is weer volledig uit de bol gegaan naar aanleiding van het "aardbevingetje" met een magnitude van 4,2 dat op 8 september 2011 het grensgebied tussen Nederland en Duitsland opschrikte. Het artikel in de digitale versie van Het Belang van Limburg spant de kroon: "Limburg kan binnenkort getroffen worden door een extreme aardbeving" (12 september 2011). Varianten op hetzelfde thema: "België staat zware aardbeving te wachten" (De Standaard, 11 september 2011); "Nederland staat zware aardbeving te wachten" (De Morgen, 10 september 2011); ... of de verschillende krantenkoppen in de gedrukte versies van de kranten op zondag of maandag (zie bloemlezing op bijgevoegde figuur). Tot zelfs een vergelijking met de aardbevingsramp van Haïti in 2010: "... even desastreuse gevolgen hebben als de aardbeving in Haïti begin 2010" (Het Belang van Limburg, 12 september 2011). De foto bij het artikel in de gedrukte versie van de krant lijkt zelfs te suggereren dat er Haïtiaanse toestanden te verwachten zijn in Bree, Maastricht, Eindhoven of een van de andere steden in het grensgebied tussen België, Nederland en Duitsland!? Gewoon te gek voor woorden!

De krantenkoppen uit de kranten van zondag 11 september 2011 en maandag 12 september 2011 (De Standaard, De Morgen, Het Nieuwsblad op Zondag, Gazet van Antwerpen, Het belang van Limburg).

Waar zit de wetenschappelijke werkelijkheid achter deze apocalypitische krantenkoppen? Inderdaad, het grensgebied tussen België, Nederland en Duitsland is gelegen in een seismisch actief slenkgebied, de Roerdalslenk. Aardbevingen zijn dan ook de normaalste zaak in dit tektonisch actieve gebied. Iedereen in de Euregio dient dan ook bewust te zijn dat zij mogelijk minstens één maal in hun leven geconfronteerd worden met een goed voelbare aardbeving die mogelijk zelfs schade kan veroorzaken. Maar hoe zit het dan met die "extreme aardbeving", de aardbeving die "wel eens een kracht van 7 op de schaal van Richter zou kunnen hebben" (Het Belang van Limburg, 12 september 2011). Deze magnitude (M7,0) is eerder een theoretische benadering van de grootst mogelijk te verwachten aardbeving ('maximum credible earthquake') gebaseerd op de aanname dat de verschillende breuksegmenten die tot eenzelfde breuksysteem behoren terzelfdertijd zouden scheuren over de volledige lengte van het breuksysteem. Voor het zuidwestelijke randbreuksysteem - in Belgisch Limburg - zou dit maximaal een magnitude van ongeveer M6,7 kunnen opleveren; voor het noordoostelijke randbreuksysteem - in Duitsland en Nederland - zou dit uiteindelijk een magnitude van bijna M7,0 kunnen opleveren (Camelbeeck et al. 2007). Vele veronderstellingen dus! Terwijl paleoseismologisch onderzoek ontegensprekelijk heeft aangetoond dat aardbevingen met een magnitude van ongeveer M6,0 tot M6,5 zich in het (geologische en historische) verleden effectief hebben voorgedaan op de breuksystemen van de Roerdalslenk. Het verschil lijkt klein, maar tussen een aardbeving van magnitude M6,5 en M7,0 is een wereld van verschil! En wat met "binnenkort"? De aardbeving kan inderdaad morgen toeslaan, maar dit kan evengoed binnen enkele eeuwen zijn. En dan dient men de vraag te stellen vanuit welke aardbeving het grootste risico uitgaat? De uiterst hypothetische M7,0 aardbeving, die mogelijk eens in meerdere duizenden jaren zou kunnen toeslaan; de zeldzame M6,0+ aardbeving, die om de paar honderd jaar zich kan manifesteren; of de M4,0+ tot M5,0+ aardbevingen, die ongeveer eenmaal om de tien jaar voorkomen. Afhankelijk van wie deze vraag stelt, zal het antwoord anders zijn. Terwijl een huiseigenaar zich eerder zorgen zal maken over de frequentere M5,0 aardbevingen, dienen gevoelige industriële complexen, zoals deze van de chemische industrie in de Nederlandse Maasvallei, zeker rekening te houden met de minder frequente M6,0+ aardbevingen. Een "stress test" naar aardbevingsbestendigheid van deze industriële complexen dringt zich dan ook op, zoals een collega in de krantenartikels ook suggereert.

"De aardbeving was niets in vergelijking met wat ons te wachten staat" laat een collega optekenen in de kranten. Wat haalt deze stemmingmakerij eigenlijk uit? Wat haalt het uit om de onwaarschijnlijke aardbevingsapocalyps aan te kondigen? Mij lijkt het alvast maatschappelijk veel relevanter een realistisch beeld op te hangen van het seismische risico in het grensgebied tussen België, Nederland en Duitsland. De focus op de onwaarschijnlijke aardbevingscatastrofen leidt onvermijdelijk tot een zeker fatalisme en haalt dus niets uit buiten wat paniekzaaierij. De focus op een realistisch aardbevingsrisico zal daarentegen de lokale overheden, het management van de grote industriële complexen, alsook alle inwoners van de tektonisch actieve Roerdalslenk, bewust maken van een reëel - maar beheerbaar - aardbevingsrisico en dus veel weerbaarder maken voor die onvermijdelijke - maar niet noodzakelijk apocalyptische - aardbeving. 

 

Bibliografie:
  • Camelbeeck, T., Vanneste, K., Alexandre, P., Verbeeck, K., Petermans, T., Rosset, P., Everaerts, M., Warnant, R. & Van Camp, M. 2007. Relevance of active faulting and seismicity studies to assessments of long-term earthquake activity and maximum magnitude in intraplate northwest Europe, between the Lower Rhine Embayment and the North Sea. In: Stein, S. & Mazzotti, S. (eds) Continental Intraplate Earthquakes: Science, Hazard, and Policy Issues. Geological Society of America Special Paper 425, 193-224. doi: 10.1130/2007.2425(14)
  • Hinzen, K.G. & Reamer, S.K. 2007. Seismicity, seismotectonics, and seismic hazard in the northern Rhine area. In: Stein, S. & Mazzotti, S. (eds) Continental Intraplate Earthquakes: Science, Hazard, and Policy Issues. Geological Society of America Special Paper 425, 225-242. doi: 10.1130/2007.2425(15)


Geschreven in Aardbevingen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Heeft u het gevoeld?

05. Augustus 2011, 16:05

Op 2 augustus heeft een aardbeving een deel van West-Vlaanderen 'getroffen' (De Standaard, 03.08.2011). De aardbeving had een magnitude van 2,4 (lokale magnitude). Het epicentrum bevond zich in Veldegem. De aardbevingshaard werd gelokaliseerd op een diepte van ongeveer 6 km. Gelukkig dat het komkommertijd was, want anders had deze aardbeving niet zoveel media-aandacht gekregen ... en hadden waarschijnlijk niet zoveel mensen de aardbeving gevoeld.

Een van de technieken waarop aardbevingsexperten tegenwoordig een beroep kunnen doen, zijn de zogenaamde "Community Internet Intensity Maps" (CIIM), beter gekend als de "Did You Feel It?" (DYFI) kaarten. In tijden van internet, is dit een uiterst interessant instrument om zo snel mogelijk - en volledig geautomatiseerd - een beeld te krijgen over de intensiteitverdeling in het gebied rond het epicentrum van een aardbeving, en dit enkel op basis van een vragenlijst die mensen, die de aardbeving ervaren hebben, invullen. Dit geeft snel een eerste aanwijzing van de potentiële omvang van de aardbevingseffecten. Deze gegevens kunnen vervolgens aangewend worden voor het automatisch opstellen van "shakemaps", alsook van een eerste inschatting van de mogelijke schade en het mogelijk aantal getroffen mensen/slachtoffers ("PAGER"), allemaal cruciale informatie om een effectieve tussenkomst van de hulpdiensten te ondersteunen.

De intensiteit van een aardbeving is totaal iets anders dan de magnitude van een aardbeving. De magnitude van een aardbeving is een fysische parameter die aangeeft hoeveel spanningsenergie er is vrijgekomen tijdens de aardbeving. Een aardbeving kan dan ook maar één magnitude hebben. De magnitude zegt ook iets over de omvang van de verplaatsing en de oppervlakte van het verschoven breuksegment. Historisch wordt de magnitude uitgedrukt aan de hand van de Richterschaal (lokale magnitude). De intensiteit van een aardbeving is de maatschaf voor de effecten van de beving op gebouwen en andere constructies, alsook op de natuurlijke omgeving (bv. afglijdingen, bergstortingen, liquefactie). Het geeft een beetje de graad van schade weer. De intensiteitschaal - klassiek bekend als de Mercallischaal - kent twaalf onderverdelingen, die worden weergegeven door Romeinse cijfers, gaande van I (niet gevoeld, enkel door seismografen geregistreerd) tot XII (algemene verwoesting, catastrofaal). De intensiteit van een aardbeving hangt niet enkel af van de magnitude van de aardbeving, maar ook van de diepte van de aardbevingshaard, het type ondergrond, de kwaliteit van de gebouwen, alsook de afstand tot het epicentrum. In tegenstelling tot de magnitude kent een aardbeving dan ook een gradatie van intensiteiten weg van het macroseismische epicentrum. Dit resulteert in macroseismische intensiteitkaarten.

Dit is de ruwe "CIIM" van de aardbeving van Veldegem, gedownload op 5 augustus 2011, 3 dagen na de aardbeving (Koninklijke Sterrenwacht van België).

Nu terug naar de aardbeving van Veldegem. Nemen we de macroseismische kaart van 5 augustus, 3 dagen na de aardbeving (zie figuur), dan komen we tot de vaststelling dat er 560 antwoorden zijn ingegeven. 155 antwoorden zijn gecatalogeerd onder een intensiteit I (= niet gevoeld). Ook ik heb mijn 'burgerplicht' volbracht en gemeld dat ik de aardbeving in Leuven niet gevoeld heb, vandaar het grijze ruitje ter hoogte van Leuven. 108 antwoorden worden gecatalogeerd onder een intensiteit II (= uitzonderlijk gevoeld door enkelingen in rust, in het bijzonder op de bovenste verdiepingen van gebouwen); 224 antwoorden worden gecatalogeerd onder een intensiteit III (= gevoeld door mensen binnenshuis, vooral op hogere verdiepingen; trillingen zijn vergelijkbaar met deze van een voorbijrijdende vrachtwagen) (wat doet dat groene ruitje in Friesland ...); 69 antwoorden onder een intensiteit IV (= binnenshuis gevoeld door vele mensen; buitenshuis enkel overdag door enkelingen; vensters en deuren rammelen; net alsof een zware vrachtwagen voorbijrijdt; stilstaande wagens wiegelen); en uiteindelijk worden 4 antwoorden gecatalogeerd onder een intensiteit V (= gevoeld door bijna iedereen; sommige huisraad kan vallen; hangklokken kunnen stilvallen).

Maar de getuigenissen van de inwoners van Veldegem geven een totaal ander beeld, zowel in de krant (De Standaard, 04.08.2011), als tijdens het VRT-nieuws ("Getuigen aardbeving: het was een doffe knal", 03.08.2011), als tijdens het VRT-programma "1000 Zonnen" (04.08.2011). Er is hoogstens sprake van een doffe knal. Niemand lijkt deze trouwens uit zichzelf in relatie te hebben gebracht met een aardbeving, zoals blijkt uit de interviews in "1000 Zonnen". Tot op het moment dat ze via de media te horen kregen dat Veldegem 'getroffen' was door een aardbeving. En plots herinnerde iedereen zich de aardbeving ... en liepen er meer dan 500 meldingen binnen op de webstek van de Koninklijke Sterrenwacht van België, tot zelfs een intensiteit V ?!

Ik vrees een beetje dat de resulterende macroseismische kaart van de aardbeving van Veldegem eerder onderzoeksmateriaal is voor psychologen dan voor seismologen. Hoe had de macroseismische kaart er immers uitgezien indien de aardbeving niet het nieuws gehaald had ...  



Geschreven in Aardbevingen | 2 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Eénmaal in de duizend jaar

08. April 2011, 16:29

De Mw 9.0 Tohoku-aardbeving van 11 maart 2011 sloeg hard toe, in de eerste plaats voor alle getroffenen in Noordoost-Japan, maar ook voor de seismologische gemeenschap. De aardbeving kwam totaal onverwacht, zowel wat de plaats betreft als wat de magnitude betreft! En dit voor het aardbevingsland bij uitstek. Planeet Aarde blijft ons altijd één stapje voor. Het is dan ook weerom tijd om de nodige lessen te trekken.

Seismogene breuksegmenten

De magnitude van een aardbeving is een fysische parameter die aangeeft hoeveel spanningsenergie er is vrijgegeven tijdens de aardbeving. De magnitude is dan ook proportioneel aan enerzijds de oppervlakte van het verschoven breuksegment en anderzijds de gemiddelde verplaatsing op dit breuksegment. Het is immers bij het verschuiven van een breuksegment dat de opgeslagen spanningsenergie wordt vrijgegeven. Op dit basisprincipe is de momentmagnitude (Mw) gebaseerd. Dit is trouwens de magnitudeschaal die vandaag courant gebruikt wordt, zeker in het geval van middelmatige en zware aardbevingen, dit ter vervanging van de eerder 'lokale' Richterschaal.

Concreet betekent dit concept van momentmagnitude nu dat we empirische regels hebben ontwikkeld die ons de maximale magnitude vertellen die we kunnen verwachten als een breuksegment dat we geïdentificeerd hebben, volledig openscheurt. We zijn inderdaad in staat om op basis van seismologisch, geodetisch, geofysisch en geologisch onderzoek in complexe breuksystemen dergelijke seismogene breuksegmenten ('seismogenic source areas') individueel te onderscheiden ... en dus de maximaal te verwachten magnitude te 'voorspellen'.

Langsheen de Pacifische kust van noordelijk Honshu en Hokkaido zijn zo vijf seismogene breuksegmenten te herkennen. Langs dit kustgebied verdwijnt de oude oceanische lithosfeer van de Pacifische plaat in subductie onder de continentale lithosfeer van de Okhotskplaat. Ter hoogte van Hokkaido kennen we deze subductiezone als de Kurillentrog. Hier zijn twee segmenten te onderscheiden: Nemuro-oki en Tokashi-oki. Ter hoogte van Noordoost-Honshu (Tohoku) herkennen we langs de Japantrog nog eens drie segmenten: Sanriku-oki, Miyagi-oki en Fukushima-oki. Op elk van deze segmenten zijn aardbevingen mogelijk met een magnitude van Mw 7,4 tot Mw 8,3 met een frequentie van één aardbeving om de dertig à vijftig jaar. De laatste aardbevingen op het Fukushima-okisegment in 1938 met een magnitude Mw 7,4 en op het Miyagi-okisegment in 1978 met een magnitude Mw 7,6 lagen dan ook volledig in de lijn van de verwachtingen. Dus de verwondering was verre van groot toen om 9 maart 2011 een aardbeving met een magnitude van Mw 7,2 zich voordeed voor de kust van Sendai (zie ook Over voorschokken en naschokken).

 

Op deze kaart van noordoostelijk Honshu en Hokkaido (Hashimoto et al. 2010) zijn de vijf seismogene breuksegmenten langs de Kurillen- en Japantrog aangeduid door middel van de blauwe contouren ('slip-deficit areas'); de groene sterren geven de epicentra aan van grote aardbevingen (Mw > 7,5) in de laatste eeuw; de groene ellipsen geven de bijhorende tsunamibronnen weer. 


Maar wat zich twee dagen later voordeed, lag volledig buiten de verwachtingen ... of misschien toch niet. De Tohoku-aardbeving sprong immers van het ene segment naar het andere (dit wordt mooi geïllustreerd op de webstek van Harvard University), en scheurde dus meerdere segmenten open tijdens éénzelfde 'monsteraardbeving'. Dit leverde uiteindelijk een magnitude van Mw 9,0 op. Een zware aardbeving blijkt eigenlijk niets meer te zijn dan een kleine aardbeving die uit de hand loopt ... en hoe valt dit nu ooit te voorspellen?!

Paleoseismologische studies langsheen de oostkusten van Hokkaido deden echter vermoeden dat een dergelijke 'monsteraardbeving' wel eens meer zou kunnen voorkomen. Alles wijst erop dat in de 17de eeuw het Nemuro-oki- en Tokashi-okisegment samen scheurden in een 'monsteraardbeving' die een tsunami veroorzaakte die tot meer dan 4 km landinwaarts afzettingen achterliet (cf. Sawai et al. 2009).

En wat met het kustgebied van Tohoku? Ook daar hebben studies naar tsunami-afzettingen aan het licht gebracht dat een tsunami zoals deze van 11 maart zich eerder heeft voorgedaan, met name op 13 juli 869! Deze Jogan-aardbeving had mogelijk een magnitude van 'slechts' Mw 8,3 maar veroorzaakte een tsunami die meer dan 4 km landinwaarts binnentrok in de Sendaivlakte (cf. Minoura et al. 2001). Hoogstwaarschijnlijk vielen er ongeveer 1000 slachtoffers te betreuren. Minoura en collega's schrijven in hun artikel in 2001 trouwens de profetische woorden "More than 1100 years have passed since the Jogan tsunami and, given the reoccurrence interval, the possibility of a large tsunami striking the Sendai plain in high". Hun profetie is op 11 maart 2011 uitgekomen!

Oude subductie

De Japan- en Kurillentrog stonden eigenlijk niet op het prioriteitenlijstje van de Japanse seismologen. Langs deze troggen doet zich immers een subductie voor van de 'oude' oceanische lithosfeer van de Pacifische plaat (ongeveer 140 miljoen jaar oud). Algemeen werd aangenomen dat dergelijke subductiezones niet echt in staat zijn om de zwaarste megathrust-aardbevingen op te wekken. De subductie van de 'jonge' oceanische lithosfeer van de Filippijnse plaat onder het zuidelijke Honshu - ter hoogte van de Nankaitrog - trok dan ook alle aanleiding, ook omwille van de nabijheid van grote agglomeraties zoals Osaka, Kobe en omgeving. Deze jonge, 'warme' en 'lichte' oceanische lithosfeer veroorzaakt bij subductie immers zo veel wrijving dat de zwaarste megathrust-aardbevingen hier te verwachten zijn. 

Op deze kaart (Hashimoto et al. 2010) van de plaattektonische context van Japan is te zien dat ter hoogte van de Kurillen- en Japantrog de oude Pacifische plaat (in geel) onder Japan (Okhotskplaat) duikt; ter hoogte van de Nankaitrog duikt de jonge Filippijnse plaat (in blauw) onder Japan (Euraziatische plaat). Onder Tokyo zitten al deze platen in een knoop (zie Op bezoek in het land van aardbevingen - een plaattektonische knoop).

 

De memorabele megathrust-aardbeving voor de kusten van Atjeh op Sumatra op 26 december 2004 was eigenlijk al een waarschuwing dat deze empirische regel misschien wel niet opging. Ook daar duikt 'oude' oceanische lithosfeer onder Indonesië. De Tohoku-aardbeving bevestigt nu eigenlijk dat deze wetmatigheid sterk in vraag dient te worden gesteld. Het is duidelijk dat het onderzoek nieuwe paden dient te bewandelen. Algemeen aanvaarde empirische regels zijn immers door de ontluisterende realiteit gewoon van tafel geveegd.

Lessen voor de toekomst

Een belangrijke les die we kunnen trekken uit de 'monsteraardbeving' en 1000-jarige tsunami is dat de aardbevingscultuur in Japan werkt (zie Op bezoek in het land van aardbevingen - een aardbevingscultuur), zelfs in een worst case scenario! Sinds oktober 2007 is een aardbevingswaarschuwingsysteem (zie Op bezoek in het land van aardbevingen - waarschuwing) operationeel in Japan. De inwoners van Tokyo kregen dan ook een waarschuwing ongeveer 80 seconden voor de zware schokken toesloegen. Dit lijkt niet veel, maar toch kunnen in die tijdspanne de nodige voorzorgsmaatregelen genomen worden. Niet voor niets dat Californische seismologen pleiten dat een dergelijk systeem dringend ontwikkeld wordt voor de noordwestkust van de Verenigde Staten en Canada (zie Seismologists urge creation of earthquake early warning system along Pacific Coast). Ook het investeren in aardbevingsbestendig bouwen (zie Op bezoek in het land van aardbevingen - een aardbevingscultuur) en strikte bouwcodes heeft geloond. Het merendeel van de gebouwen lijkt de aardbeving te hebben overleefd. Ook het tsunami-alarm heeft naar behoren gewerkt: 3 minuten na de aardbeving gingen de sirenes af; pas een half uur later sloeg het onheil toe. En wat met de tsunamimuren? 40% van de Japanse kust kent een kustbeveiliging. Vele havens zijn beschermd door 10 meter hoge tsunamimuren. Maar deze bleken in vele gevallen niet voldoende om de muur van water tegen te houden. De vraag kan gesteld worden of deze muren de inwoners een vals gevoel van veiligheid hebben gegeven. Misschien wel ... maar anderzijds hebben de muren de impact ook vertraagd, wat zeker weer mensenlevens gered heeft. Het verhogen van de tsunamimuren - om de 1000-jarige tsunami te weerstaan - lijkt trouwens geen optie. Hier dient leefbaarheid achter 20 meter hoge muren afgewogen worden tegen de bescherming tegen een megatsunami die mogelijk eenmaal in de duizend jaar voorkomt.

En wat met de wetenschap? Ook deze zal uit deze aardbevingsramp de nodige lessen (moeten) trekken. We mogen ons niet laten 'indommelen' in de waan dat we aardbevingen beginnen te begrijpen en dat aardbevingen onze empirische wetmatigheden of computermodellen gedwee volgen. Planeet Aarde blijkt toch steeds een verrassing in petto te hebben. Nog meer dan ooit moeten we investeren in het verleden te graven - letterlijk dan - van seismogene en tsunamigene breuksystemen. In het 'diepe verleden' ligt immers de sleutel om de toekomst te voorspellen!


Extra informatie en referenties:



Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


1 2 3  Volgende»